环氧树脂增韧改性新技术
环氧树脂E51改性增韧研究
环氧树脂E51改性增韧研究以雙酚改性环氧树脂E51（EP），达到改性增韧的目的。
进行了一系列实验，对比了用单一环氧树脂、混合树脂与自制混合胺，在相同和不同环氧当量下所得固化物的粘结强度、韧性和硬度。
实验表明，混合树脂固化产物硬度96.6HSD，拉伸强度16.053MP，断裂拉力5114.97N，变形量5.63mm，韧性增加16%。
标签：环氧树脂；增韧；韧性；硬度；粘结强度0 引言E51型环氧树脂粘度低，环氧值高，固化效果，不足之处在于脆性大，韧性低；E20和E12型环氧树脂粘结度高，韧性好的优点，不足之处在于硬度低。
把三种环氧树脂按比例混合，新得到的混合树脂既有E51树脂活性高，固化效果好及高硬度的特点，又有E20和E12中长分子链韧性好的优点，与自制混胺固化后，提高固化物性能，克服了使用单一环氧树脂固化后综合性能差的弊端。
1 实验部分（1）主要试剂。
环氧树脂E12、E20、E51，聚醚胺、聚醚二胺、固化剂促进剂，江苏三木化工；二甲苯，上海泰正化工有限公司；正丁醇，扬州市华香化工有限公司。
（2）主要仪器。
环氧树脂高速分散机，上海机电设备有限公司；电子秤，上海信衡电子有限公司，深圳盛美仪器有限公司；UTM4000系列微机控制电子万能试验机；热重差热分析仪EXSTAR6300，精工盈司电子科技（上海）有限公司。
（3）实验测试。
1）配制溶剂：在二甲苯中加入正丁醇，搅拌均匀。
2）配制树脂：按比例在溶剂中加入环氧树脂E12、E20，高速搅拌二十分钟，待树脂溶解后加入环氧树脂E51，高速搅拌混合均匀，按三种环氧树脂的不同比例制作4种混合液，编号为树脂A、B、C、D。
配制三种单一环氧树脂的溶液。
3）样品测试：以环氧当量：胺当量=1：0.6、1：0.7、1：0.8、1：0.9分别将树脂与固化剂混合，在室温下实干后，涂抹于马口铁片上进行弯折观察，粘结20mm圆柱用拉力试验机进行测试，用邵氏硬度计进行硬度测量，用差热分析仪进行差热分析。
关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析
关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析[摘要]环氧树脂胶黏剂，它属于固化剂、基体树脂、溶剂、增韧剂、增塑剂、填料等各种组分经由化学及物理混合多种方法，所形成有着良好功能性、黏结性，在工程领域当中所需用到的黏胶剂。
那么，为更进一步了解此类黏胶剂的增韧改性具体方法及其情况，鉴于此，本文主要探讨环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况，仅供业内相关人士参考。
[关键词]胶黏剂；环氧树脂；增韧改性前言：因环氧树脂胶黏剂，它和其余胶黏剂所具备优势特点较为不同，故其现阶段在众多行业领域当中实现较为广泛的应用。
但因其呈较大脆性及较弱韧性，因而，对环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况开展综合分析较为必要。
1、简述环氧胶内部成分及其增韧改性基本机理情况1.1在主要成分层面针对环氧胶内部成分，通常以基体树脂、固化剂、增塑剂及增韧剂、溶剂为主。
针对基体树脂层面，现阶段以纯环氧树脂及改性之后的环氧树脂为主。
环氧树脂，其自身黏结强度及抗压性、黏结性及力学性能相对较好，但韧性弱；针对固化剂，其属于环氧胶内部重要成分。
生产过程当中，通常需结合生产条件及其性能指标等，合理选定固化剂；针对增塑剂即增韧剂，其主要是因基体树脂与固化剂相互间经化学反应之后所形成一种固化物，呈现出较脆质地、较差韧性及其抗冲强度。
故生产过程当中需要向着固化物内部添加一定量的增塑剂及增韧剂等，确保其韧性及耐冲性能可得到增强；针对溶剂层面，其属于聚合物的反应介质。
实际应用当中，可以与具体需求结合予以合理选用。
1.2在基本机理层面一是，针对分散相撕裂及塑性拉伸基本机理层面。
此项理论观点，即外部力作用至改性树脂之后，使得裂纹形成，且处于环氧树脂内部持续增长情况下，橡胶会以颗粒形式渗入裂纹内部，连接好裂纹两端位置。
外力持续增强情况下，橡胶颗粒将部分能量吸收，其自身会被逐渐拉长或撕裂，对环氧树脂后期被撕裂整个进度可起到减缓作用，环氧树脂则更具韧性[1]；二是，针对微裂纹的钝化增韧基本机理层面。
环氧树脂改性方法的研究现状及进展
环氧树脂改性方法的研究现状及进展环氧树脂是一种重要的工程塑料，在航空航天、汽车、船舶、建筑和家具等领域有着广泛的应用。
由于环氧树脂本身的一些缺陷，如脆性、低耐热性和低耐老化性等，限制了其在一些高端领域的应用。
对环氧树脂进行改性成为了当前研究的热点之一。
本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行探讨。
一、环氧树脂的主要缺陷环氧树脂是由环氧基团和酚醛树脂组成的热固性树脂，具有优良的绝缘性能、耐化学腐蚀性、机械性能和加工性能。
环氧树脂本身也存在一些缺陷：1、脆性：环氧树脂在低温下易变脆，影响了其使用范围；2、低耐热性：环氧树脂在高温下容易软化，影响了其在高温环境下的应用；3、低耐老化性：环氧树脂在紫外线和氧气等长期作用下容易老化，降低了其使用寿命。
二、环氧树脂改性方法为了克服环氧树脂的缺陷，人们提出了多种改性方法，主要包括物理改性、化学改性和形貌改性。
1、物理改性物理改性是通过在环氧树脂中加入填料或增韧剂来改善其性能。
填料可以增加环氧树脂的强度、硬度和耐磨性，常用的填料有硅胶、二氧化硅、碳纤维等。
增韧剂可以提高环氧树脂的韧性，常用的增韧剂有改性橡胶、改性聚酰亚胺等。
物理改性方法简单易行，成本低，但对环氧树脂的化学性能影响较小，且填料的增加也会降低环氧树脂的耐热性。
2、化学改性化学改性是通过改变环氧树脂的分子结构来改善其性能。
常用的化学改性方法包括接枝改性、交联改性和共聚改性。
接枝改性是将环氧树脂与改性剂进行共聚反应，改变其分子链结构，提高其韧性和耐热性；交联改性是通过引入交联剂形成三维网状结构，提高环氧树脂的热稳定性和耐化学性；共聚改性是将环氧树脂与其他树脂进行共聚反应，形成共混物，提高环氧树脂的综合性能。
化学改性方法可以显著提高环氧树脂的性能，但操作复杂，成本较高。
3、形貌改性形貌改性是通过改变环氧树脂的形貌结构来改善其性能。
常用的形貌改性方法包括微波辐射处理、等离子体处理和纳米复合改性。
微波辐射处理可以使环氧树脂分子结构发生变化，提高其耐热性和耐老化性；等离子体处理可以改善环氧树脂的界面性能，提高其与填料的相容性；纳米复合改性是将纳米填料加入环氧树脂中，形成纳米复合材料，提高环氧树脂的力学性能和耐老化性。
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究一、本文概述Overview of this article环氧树脂胶粘剂是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的重要材料，因其优异的机械性能、良好的化学稳定性和较强的粘附力而备受关注。
然而，随着科技的发展和应用领域的不断拓展，传统的环氧树脂胶粘剂在某些特定场合下已无法满足使用需求，尤其是在需要更高柔韧性和抗冲击性的场合。
因此，对环氧树脂胶粘剂进行增韧改性研究具有重要的现实意义和应用价值。
Epoxy resin adhesive is an important material widely used in industrial production and daily life, which has attracted attention due to its excellent mechanical properties, good chemical stability, and strong adhesion. However, with the development of technology and the continuous expansion of application fields, traditional epoxy resin adhesives can no longer meet the usage needs in certain specific situations, especially in situations where higher flexibility and impact resistance are required. Therefore, studying the tougheningmodification of epoxy resin adhesives has important practical significance and application value.本文旨在探讨环氧树脂胶粘剂的增韧改性方法，以提高其柔韧性和抗冲击性。
环氧树脂增韧改性新技术
环氧树脂增韧改性新技术环氧树脂是一种通过共聚合物或共聚物填充剂聚合物体系而发展成的结构材料，它具有良好的机械性能、耐候性、耐化学腐蚀性、热稳定性以及低磨损性等特点。
这些特性使其在众多工业领域都得到了广泛应用，特别在航空航天、汽车制造、电子元件制造公司、机械制造公司和高性能电子材料领域，环氧树脂的应用都有所增加。
然而，环氧树脂的使用也存在一些问题，如耐用性和热稳定性较差，阻燃性能不佳等。
为了改善环氧树脂的性能，研究者们提出了一种新的技术环氧树脂增韧改性技术。
该技术主要是将一种致密的聚合物组合物添加到环氧树脂中，从而增加环氧树脂的耐用性、抗热性和抗拉性。
同时，该技术还可以改善环氧树脂的阻燃性能，使其能够有效地抵御高温对其所形成的结构的破坏作用。
针对环氧树脂增韧改性技术，研究者们提出了一系列可实现目标的加工方法，其中包括加热、渗透和夹杂等。
其中，加热方法是将一定比例的聚合物添加到环氧树脂中，并且在相应温度下加热并完全固化，从而使环氧树脂具有更好的机械性能和耐温性。
渗透方法则是将一定比例的聚合物添加到特定的溶剂中，并在恒定的压力下渗透到环氧树脂中，从而达到聚合物分散均匀分布的目的，使环氧树脂具有更好的耐热性。
夹杂方法则是将一定比例的聚合物添加到某种基体重复熔融，并在高温下进行充分混合，从而在环氧树脂基底的基体中形成一种夹杂结构，使它具有较高的抗热性和耐久性。
此外，研究者们还提出了一种新型的环氧树脂增韧改性技术自组装多孔体技术。
该技术主要利用特殊的结构形成多孔体，使聚合物分散均匀分布于空气孔中，从而改变环氧树脂的性能，使其具有更好的耐热性和耐久性。
以上就是有关环氧树脂增韧改性技术的介绍，可以看出，该技术为提高环氧树脂的性能带来了很大的帮助，它能够大大提高环氧树脂的耐用性、抗拉性和耐热性，使其在众多工业领域中更加广泛应用。
环氧树脂的增韧改性方法
环氧树脂的增韧改性方法摘要：环氧树脂(EP)是聚合物基复合材料应用最广泛的基体树脂。
EP是一种热固性树脂,具有优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性,以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点,在胶粘剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、粘接以及电子电气绝缘材料、先进复合材料基体等领域得到广泛应用[1-3]。
因此,对EP增韧增强一直是人们改性EP的重要研究课题之一。
一般的EP填充剂和增韧剂都存在增强相与树脂基体间的界面粘接性较差的问题,韧性的改善是以牺牲材料强度、模量及耐热性为代价的,使其物理、力学和热性能的提高受到限制。
笔者对国内EP增韧增强改性方法的最新进展做了简单的综述。
关键词：环氧树脂增韧改性1环氧树脂的增韧改性1.1橡胶弹性体改性利用橡胶弹性体增韧EP的实践始于上世纪60年代,主要通过调节两者的溶解度参数,控制胶化过程中相分离所形成的海岛结构,以分散相存在的橡胶粒子就可以起到中止裂纹、分枝裂纹、诱导剪切变形的作用,从而提高EP的韧性.用于EP增韧的橡胶和弹性体必须具备2个基本条件：首先，所用的橡胶在固化前必须能与EP相容，这就要求橡胶的相对分子质量不能太大；而EP固化时，橡胶又要能顺利地析出来，形成两相结构，因此橡胶分子中两反应点之间的相对分子质量又不能太小[4]。
其次，橡胶应能与EP 发生化学反应，才可产生牢固的化学交联点。
因此EP增韧用的橡胶一般都是RLP (反应性液态聚合物)型的，相对分子质量在1000～10000，且在端基或侧基上带有可与环氧基反应的官能团[5]。
近年来,随着高分子相容性理论的发展和增容技术的进步,环氧树脂与热塑性树脂的合金化增韧改性获得了长足的发展,有效地克服了橡胶弹性体改性环氧树脂体系的不足。
用于环氧树脂增韧改性的热塑性树脂主要有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯醚(PPO)、聚碳酸酯(PC)等。
环氧树脂的改性与增韧研究
环氧树脂的改性与增韧研究引言环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能和化学稳定性，在工业领域中广泛应用。
然而，传统的环氧树脂存在一些固有的缺点，如脆性、易开裂和低冲击韧性等。
为了提高环氧树脂的性能，研究人员不断努力开展改性与增韧研究，以满足不同领域对材料性能的需求。
一、环氧树脂的改性方法1. 添加剂改性添加剂是改善环氧树脂性能的常见方法之一。
通过添加不同类型的添加剂，如填料、增塑剂和稀释剂等，可以调整环氧树脂的硬度、抗冲击性和粘附性等性能。
填料的加入可以增加环氧树脂的强度和硬度，同时降低成本。
增塑剂的加入可以提高环氧树脂的柔韧性和延展性，改善其加工性能。
稀释剂的加入可以调节环氧树脂的粘度，降低粘度有利于涂层的施工。
2. 聚合物改性聚合物改性是另一种常见的环氧树脂改性方法。
将其他聚合物与环氧树脂共混，可以改变其力学性能和热性能。
常用的聚合物改性剂包括丙烯酸酯、苯乙烯和聚酰胺等。
通过共混聚合，可以在环氧树脂中引入新的相，从而改善其力学性能和耐热性。
此外，聚氨酯改性剂也常用于环氧树脂的改性，可以提高其抗冲击性和抗裂性。
二、环氧树脂的增韧方法1. 纤维增韧纤维增韧是一种常用的增韧方法，主要通过引入纤维增强相来增加环氧树脂的韧性。
常用的纤维增韧剂包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。
这些纤维增韧剂具有高强度和高模量的特点，可以增加环氧树脂的拉伸强度和韧性。
此外，纤维增韧还能提高环氧树脂的热稳定性和抗老化性能。
2. 橡胶增韧橡胶增韧是另一种常见的增韧方法，通过在环氧树脂中引入橡胶颗粒，可以提高其冲击韧性和拉伸韧性。
常用的橡胶增韧剂包括丁苯橡胶、丙烯酸酯橡胶和乙烯-丙烯橡胶等。
橡胶颗粒能吸收冲击能量，从而有效阻止环氧树脂的开裂和断裂。
此外，橡胶增韧还能提高环氧树脂的耐热性和耐溶剂性。
三、环氧树脂的改性与增韧研究进展随着科学技术的不断发展，环氧树脂的改性与增韧研究取得了显著的进展。
一方面，研究人员通过改变添加剂的类型和含量，实现了对环氧树脂性能的精确调控。
单组分环氧结构胶的性能改进与创新研究
单组分环氧结构胶的性能改进与创新研究引言单组分环氧结构胶是一种广泛应用于工业领域的重要粘接材料。
它具有优异的粘接强度、耐化学腐蚀性、绝缘性等特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。
然而,传统单组分环氧结构胶也存在固化速度慢、耐温性能较差等问题,制约了其进一步应用。
因此,如何提高单组分环氧结构胶的性能,已成为业界关注的热点问题。
改性增韧为提升单组分环氧结构胶的性能,研究人员采用了各种改性方法。
其中,采用改性剂进行增韧处理是一种行之有效的方法。
常见的增韧剂包括热塑性树脂、橡胶颗粒及无机纳米填料等。
这些改性剂能够有效改善环氧树脂的力学性能,如提高断裂伸长率和冲击强度。
例如,引入少量热塑性树脂可以提高环氧树脂的韧性,而添加纳米粒子则可以提高强度和模量。
通过合理选择改性剂种类及含量,可以有效提升单组分环氧结构胶的整体性能。
固化体系优化单组分环氧结构胶的固化行为也是影响其性能的重要因素。
通过优化固化体系,如选择合适的固化剂种类和用量,可以显著提高固化速度和耐高温性能。
例如,采用脂肪族胺类固化剂可以缩短固化时间,而采用环烷胺类固化剂则可以提高耐高温性能。
此外,引入催化剂也是一种有效的方法,可以进一步加快固化反应动力学过程。
界面改性单组分环氧结构胶的粘接性能很大程度上取决于其与基材之间的界面结合情况。
通过对界面进行改性处理,如引入silane偶联剂或等离子处理,可以显著提高环氧树脂与基材之间的结合力,从而提升整体的粘接强度。
这种界面改性技术不仅适用于金属基材,对于玻璃纤维增强复合材料基材也同样有效。
创新配方设计除了上述常规的改性方法外,研究人员还从配方设计的角度探索了一些创新性的解决方案。
例如,采用双组分环氧树脂体系,通过合理配比两种不同反应活性的环氧单体,可以实现室温下快速固化,大幅提高生产效率。
又如,引入具有特殊官能团的改性单体,可以赋予环氧树脂一些特殊性能,如自愈合能力、导电性等。
通过创新性配方设计,不断拓展单组分环氧结构胶的应用范围。
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Vol 134No 18・14・化工新型材料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第34卷第8期2006年8月作者简介:宣兆龙,男,博士,从事兵器防护材料与技术的教学与科研工作,已发表论文40余篇。
环氧树脂增韧改性新技术宣兆龙 易建政(军械工程学院三系,石家庄050003)摘 要 综述了环氧树脂的增韧改性研究,着重讨论了热塑性树脂、热致液晶聚合物和互穿网络结构等环氧树脂增韧改性新技术。
关键词 环氧树脂,增韧,改性N e w technology of modif ication toughening epoxy resinXuan Zhaolong Yi Jianzheng(Depart ment 3of Ordnance Engineering College ,Shijiazhuang 050003)Abstract Study of modification methods and mechanism for epoxy toughened is reviewed with 46references.More effective technologies ,such as toughening modification with thermoplastics ,thermotropic liquid crystalline poly 2mer (TL CP )and interpenetrating polymer network (IPN )are also discussed in briefly.K ey w ords epoxy resin ,toughening ,modification 环氧树脂(EP )具有高强度和优良的粘接性能。
但因其固化物质脆,易产生裂纹等缺陷,在材料的耐疲劳性能和抗横向开裂性能方面难以满足工程技术的要求,使其应用受到了一定的限制。
为此国内外学者对EP 进行了大量的改性研究工作,以改善其韧性。
目前EP 的增韧途径主要有3种:①在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂或液晶聚合物等分散相来增韧。
②用热固性树脂连续贯穿于EP 网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧。
③用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧,在交联网络中引入柔性链段,提高网链分子的柔顺性,达到增韧的目的。
本文主要综述了热塑性树脂、液晶聚合物、互穿聚合物网络改性EP 的研究进展。
1 热塑性树脂增韧EP在EP 基体中加入一定量的高性能热塑性树脂,不仅能改进EP 的韧性,而且不降低其刚度和耐热性。
热塑性树脂增韧EP 一般采用剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量及分散相颗粒引发裂纹钉铆机理来解释[1,2]。
用于增韧EP 的热塑性树脂主要有聚酰亚胺(PI )、聚醚酰亚胺(PEI )、聚醚砜(PES )、聚砜(PSF )等。
1.1 聚酰亚胺(PI)增韧EPEP 与PI 共混是通过PI 与环氧预聚体混合然后反应而得到的。
这类树脂最初制备时是均相的,在一定转化率时树脂发生液2液相分离,从而在最终固化的材料内部产生一系列形态结构,这些主要依赖于热塑性塑料的原始质量和临界组成的对比关系[3,4]。
Biolley 等[5]用具有相当高T g 的二苯酮四酸二酐(B TDA )和4,4’2(9氢292亚芴基)二苯胺(FBPA )合成的可溶性PI 改性四缩水甘油基二苯甲烷2二氨基二苯砜EP 体系(T GDDM /DDS/PEI )。
固化后的树脂用扫描电镜观察没有发现相分离,并且动态力学分析表明共混组分间能完全相容。
Li 等[6]通过用4种不同的二氢化物和2种不同二元胺[1,32二(32氨基苯氧基)苯,即A PB ;2,2’2(42(42氨基苯氧基)苯基)丙烷,即BA PP ]合成一系列有机溶性的芳香族聚亚胺酯来增韧EP (Epon828),DSC 发现第8期宣兆龙等:环氧树脂增韧改性新技术BA PPPI的Tg比A PB型PI约高50℃。
双马来酰亚胺(BM I)树脂兼有PI优良的耐高温、耐湿和可采用与EP类似的成型工艺的特点,向EP中引入BMI后,可达到增韧和提高耐热性的目的。
赵石林[7]等人研究了BM I/DDM/E251EP共熔体系和BM I/DDM(4,4’2二氨基二苯甲烷)预聚体与E251EP共混体系,在180℃固化2h后,2种改性EP体系的剪切强度基本保持在30M Pa左右。
秦传香[8]研究了BM I/EP共混胶粘剂的固化反应特性,结果表明在BM I/DDM/E251/CRBN=1/0.85/1/ 013(质量比)的共混胶粘剂体系中,理论最佳反应温度介于62～97℃之间,固化反应表现活化能为52185kJ/mol,反应级数为0.88。
1.2 聚醚酰亚胺(PEI)增韧EP甘文君[9]等用4种不同的苯基封端的PEI改性环氧T GDDM体系,结果发现:不同结构的PEI与环氧有不同的相容性,与环氧相容性好的可以形成双连续相并提高共混体系的力学性能。
比较了全氟碳链封端和苯环封端PEI改性EP在不同温度下的相分离[10],结果表明通过改变固化温度和PEI的端基来降低PEI的表面能,可以在一定程度上调控反应诱导相分离体系的相结构,并获得相间距较小的双连续结构。
Do uglas[11]等考察了不同含量的PEI对T GD2 DM/DDS体系的增韧效果,PEI的含量为15%(质量分数)时,树脂的GIC达0.54kJ/m2,比增韧前提高了约2倍。
郭宝春[12]等研究发现,PEI是氰酸酯/酚醛EP共混物的有效增韧剂,加入15%的PEI可使断裂韧性提高到1.45M Pa,弯曲强度也有所提高。
共混物的微观结构发现有双连续结构,共混物的韧性和耐溶剂性主要与相行为有关。
李善君[13]等用双酚A二酐(B ISA2DA)和4,4’2 1,42苯基2二(12甲基2亚已基)二苯胺(BISP)按不同摩尔比合成PEI用于改性EP。
改性体系相结构的变化导致加入20～30份PEI的改性体系剪切强度有较大升高;加入20份时形成双连续相结构;30份导致相反转。
PEI作为连续相有利于力学性能的大幅度提高,使断裂韧性能够提高5倍。
改性体系的T g比纯T GDDM体系的T g提高10℃以上。
改性体系作为胶黏剂时剪切强度提高1倍左右,200℃高温剪切强度仅下降10%。
1.3 聚(醚)砜(PES/PSF)增韧EPMimura[14]等用PES来改性双酚A型EP,认为当PES与EP共混体系为共连续相结构时,EP的韧性提高最为显著。
PES在树脂中的分散状态是由温度来控制的。
当在树脂中加入10%(质量分数)的PES时,改性体系的断裂韧性比未改性树脂增加了约60%,断裂伸长率比未改性树脂大了1.7倍,改性后树脂的Tg为170℃,比未改性树脂增加了约20℃。
主要原因也是由于环氧网络与线性PES之间形成了半互穿聚合物网络。
王惠民[15]等用PES 增韧DDS固化的EP,在每100p hr EP中加入1215份的PES,体系的冲击强度提高了近3.34倍,GIC 提高了1.2倍。
Bongsup[16]等认为,选用活性端基的PES,如PES2O H或PES2N H2增韧EP,由于PES 的活性端基与环氧基团的相互作用,提高了组分间的相容性,增加了体系的粘度,导致共混物的相结构更为细微。
J ames[17]等用端羟基封端的芳醚酚(PSF)为增韧剂改性EP Epon828,考察了PSF分子量和含量对EP的增韧作用,研究表明,PSF分子量的适当提高和含量增加都有助于EP韧性的提高,含15%(质量分数)分子量为8200g/mol的PSF可使环氧树脂的KIC提高近2倍。
孙志杰[18]研究了PSF增韧环氧2双氰双胺共混体系的粘弹性,试验结果表明EP/ PSF体系形成的韧性PSF连续相以网膜包覆环氧固化球粒的“网膜2球粒”结构,是使体系具有特殊的粘弹性特征的原因。
Varley[19]等研究了PSF改性EP体系的相结构和力学性能。
结果表明,当体系为双连续相或分散粒子时,共混物的强度提高,当发生相转变时强度有较大的增加。
杨卉[20]研究了不同分子量的环氧预聚物对双酚A型双官能团EP/ PSF/固化剂(二氨基二苯基砜,DDS)体系相分离结构的影响。
结果表明环氧预聚物分子量较小时,凝胶点和玻璃化是影响相结构的关键因素;环氧分子量较大时,环氧扩链后粘度的变化则成为抑制相分离的重要因素。
2 热致液晶聚合物(T LCP)增韧EP与一般的聚合物相比较,TL CP具有强度高、模量大、耐高温和线性膨胀系数小等优点。
增韧EP 时,在不降低材料刚度的情况下,达到相同增韧效果时,所需L CP的质量分数只相当于热塑性塑料的25%～30%,同时还有利于提高模量和耐热性。
TL CP的增韧机理主要是裂纹钉锚作用机制[21]。
TL CP增韧EP是通过原位复合的方法来实施的,主・51・化工新型材料第34卷要有2种途径:一是合成液晶型EP,然后用它对普通的EP进行改性,使环氧的性能得以改善;二是把其他类型的液晶加入到EP中,利用液晶的有序结构对环氧进行改性。
2.1 液晶共聚物共混对苯二甲酸乙二酯2对羟基苯甲酸共聚物(PET2 P HB)是一种有较低熔融温度的TL CP,张保龙[22]将其与EP熔融共混,当加入量为10%时,拉伸强度及冲击强度均达到最大值。
拉伸强度从36.8M Pa 增加到73.3M Pa,冲击强度从61.9kJ/m2增加到179kJ/m2,张宏元等[23]设计并合成了一种侧链型液晶聚合物(SL CP),用其与EP共混,结构表征表明,韧性提高的原因是SL CP与EP的分子链已经发生了相互扩散和缠结,同时体系中形成了微空穴2微橡胶结构,这种结构紧密、疏松相间的两相网络结构能吸收能量、分散应力。
黄增芳等[24]通过溶液缩聚法合成了热致性液晶聚酯(P HD T),将其与EP共混,研究发现,加入5%的P HD T可使共混物的冲击强度、弯曲强度及Tg分别增加80.1%、20.5%和15℃。
韦春等[25]利用自行合成的多种对C YD2 128EP进行共混改性,结果表明:端基含有活性反应基团的L CP可以提高固化反应程度、提高固化物的韧性和强度,同时还使固化物Tg和热失重温度提高,SEM观察表明,加入L CP的材料断裂面面积增大,逐渐出现韧性断裂的特征。
2.2 液晶EP增韧改性液晶EP是一种高度分子有序、深度分子交联的聚合物网络,它融合了液晶有序与网络交联的优点。
液晶EP的断裂强度很高,这主要是由于材料本身的多相性和液晶结构的各向异性,取向的液晶有序区域被各相同性的无序区所包围,此结构类似于纤维增强的复合材料。
钟文斌等[26]合成了一种液晶EP并与E44EP共混,提高了E44EP固化物的力学性能和热稳定性。