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增韧改性环氧树脂分类大全

人气:  发表时间:2017-12-11 16:21
  环氧树脂在电子、航空航天、军工、建筑等各个方面都具有广泛的应用,但是环氧树脂固化后生成了三维网状结构,分子链间相互牵制,难以滑动,导致固化后的环氧树脂抗冲击性差,质脆,易开裂,这就使环氧树脂的应用在很大范围内受到限制。使用增韧改性环氧树脂能够有效解决以上问题,致天环氧AB胶网为您整理了增韧改性环氧树脂大全希望能够帮助您更加快速的了解相关的产品。 一、橡胶弹性体增韧改性环氧树脂   要实现橡胶增韧环氧树脂的目的,橡胶应该达到两个要求:(a)环氧树脂能容于橡胶,橡胶也能容于环氧树脂,即橡胶能够很好的分散在环氧树脂基体中,同时能够在树脂固化过程中,橡胶和环氧树脂发生相分离,即析出第二相;(b)橡胶中存在反应基团,能够与环氧基发生反应。同时,在固化过程中,橡胶相可以很容易的从环氧基体中析出,形成橡胶相和环氧相两相结构。增韧效果的好坏关键在于橡胶析出后的粒子大小、分散情况以及橡胶粒子本身的韧性。使用橡胶弹性体增韧改性环氧树脂,环氧树脂耐热性提高,用 50%的 CTBN(wt,质量分数)时,FCCL 剥离强度达到 1.30N/mm,耐折次数为 5149 次,都达到了 FCCL 行业标准。   目前,环氧树脂增韧的橡胶弹性体种类很多,主要以端羟基丁腈橡胶(HTBN)、端胺基丁腈橡胶(ATBN)、端羧基丁腈橡胶(CTBN)、和端环氧基丁腈橡胶(ETBN)、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶等为主。 二、热塑性树脂增韧改性环氧树脂   用热塑性树脂增韧改性环氧树脂的研究是从上个世纪八十年代开始的,至今已有三十多年的历史了。高性能的热塑性树脂一般都具有高模量、高韧性和高 Tg(玻璃化转变温度),用它来增韧改性环氧树脂,不但能够保持环氧树脂原来优异性能,同时还能明显提高其韧性,成为近年来环氧树脂增韧改性的研究热点。
  目前,主要以聚砜醚(PES)、聚酮醚(PEK)、聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺醚(PEI)等此类热塑性工程塑料作为环氧树脂的增韧材料。这些热塑性树脂在对环氧树脂进行增韧改性过程中韧性好、耐热性高、模量也高,效果显著。 致天研发实验室在对环氧树脂进行增韧改性中使用了热塑性改性聚芳醚酮(PEAK)。在研究 PEAK 用量对 PEAK/EP 浇注体冲击性能的影响中进行了电镜分析扫描和冲击强度测试。研究结果显示,当 PEAK 含量增加,纯环氧和质量分数为 5%、15%、25%、35%和 50%的共混浇铸体的冲击强度也随之提高,各体系的裂纹断面主体呈现出海岸线状-锯齿型海岸线状-韧窝状-镂空状的微结构转化,因而冲击强度性能逐渐提高。 三、纳米粒子增韧改性环氧树脂   现如今,随着科技的进步,环氧树脂增韧改性的方法越来越多的被发现,近几年火热的纳米技术就使其中之一。用纳米粒子对环氧树脂进行增韧改性可以使环氧树脂的强度、韧性、耐热性和刚性等性能同时得到很大的提高。主要常用于环氧树脂增韧的包括:纳米 CaCO3、纳米 SiO2、纳米 TiO2、纳米 ZnO、纳米 Al2O3、和无机纳米粘土等。   致天环氧AB胶网最新研究显示,添加3%的纳米SiO2时,可使纳米复合材料SiO2/E-51达到最佳综合性能。其拉伸强度可达85.1MPa。同时弯曲强度为131.8MPa,冲击强度为22.1 kJ/m2。纳米 TiO2可以使环氧树脂的断裂韧性提高、冲击强度变强。断裂韧性在纳米TiO2的质量分数添加到 10%时,达到最大值,是纯环氧树脂的6.5倍。 环氧树脂在加入纳米橡胶颗粒的情况下断裂韧性得到了11.5%-21.1%的提高,并且环氧树脂的耐磨损性能也得到了明显提高。 四、热致液晶聚合物增韧改性环氧树脂   致液晶聚合物(TLCP)强度高,液体粘度低和弹性强等性能是由它的组成部分的性质所决定的,它是由小部分柔性间隔段和大量的刚性结晶单元所组成的。热致液晶聚合物增韧改性环氧树脂主要通过以下两种手段:(1)用环氧树脂与如联苯类、亚甲胺类等含液晶基元的化合物反应,通过物质之间的化学反应来生成热致性液晶环氧树脂,这是增韧改性的方法之一,第二种方法则是可以将合成的液晶环氧树脂与普通的环氧树脂相结合,这种方法也能对其增韧改性。(2)在环氧树脂中混入热致液晶聚合物,把热致液晶聚合物的结构成分有序的融入到环氧树脂的结构成分中,从而达到增韧改性的目的。 五、互穿网络聚合物增韧改性环氧树脂   互穿网络是一种比较新的技术。互穿网络聚合物(IPN)是一种由交联聚合物Ⅰ和交联聚合物Ⅱ在彼此成分网络中交互穿插而形成的独特高分子共混物。互穿网络聚合物的制备方法不一,一般是先制成交联聚合物Ⅰ,然后将第二单体溶入其中,同时加入将交联剂、引发剂(或活性剂),这样第二单体基地交联聚合形成聚合物Ⅱ,并穿插在聚合物Ⅰ的网络中。如此,互穿网络聚合物就形成了。 目前,国内外研究的主流仍是环氧树脂-丙烯酸酯体系、环氧树脂-酚醛树脂体系等。   最新研究结果发现,聚醚多元醇能够增加环氧树脂的韧性主要依靠分散相的形成,其中聚醚360对环氧树脂的增韧效果显著,使环氧树脂的韧性提高了93%。互穿网络聚合物体系对环 氧树脂增韧有明显效果。 六、核壳结构聚合物增韧改性环氧树脂   核壳型结构聚合物(Core-Shell Polymer, CSP)是一类由两种或两种以上单体在种子乳液中相聚和而形成的聚合物复合粒子。这种符合粒子的外部构成与内部构成并不完全一致。具有多层结构,是其区分于其他类型粒子的主要依据,改变其性能可以通过改变其内外部组成成分来实现。根据构成核与壳的聚合物的不同物理状态,CSP 可分为两大类。一类是软核/硬壳,也就是形成核的聚合物处于橡胶态,而形成壳的聚合物处于玻璃态。另一类是硬核/软壳,也就是形成核的聚合物处于玻璃态,而形成壳的聚合物处于橡胶态。软核/硬壳聚合物又称为核壳橡胶,环氧树脂的增韧改性常采用这种物质作为增韧剂。   核壳结构聚合物是一种结构独特的材料,同时也具有优越的性能。利用核壳聚合物作环氧树脂的增韧剂是从1990年开始的,在众多环氧树脂改性方法中开辟了一种崭新途径,它增韧环氧树脂的效果已经与液体橡胶的增韧效果等同,甚至超越了液体橡胶增韧环氧树脂的效果,与此同时,玻璃化转变温度Tg和机械性能并没有出现明显下降。 核壳粒子的添加转变了材料的破坏模式,使其由脆性断裂变为韧性断裂。树脂的冲击强度达到峰值时,是核壳粒子质量分数为6%的时候。此时,改性树脂的冲击强度比纯环氧树脂提高了50%。 七、超支化聚合物增韧改性环氧树脂   近几十年来,超支化聚合物(Hyperbranched Polymer HBP)异军突起,它是由枝化基元组成的高度枝化但结构不规整的特殊大分子结构聚合物。HBP 分子形状接近于球形,活跃性的活性端基位于球形的外表面,而球形内部则具有独特的微孔结构。与线形聚合物相比,HBP 表现出粘度低、不易结晶、溶解性好、分子链缠结少等优异特性。将其作为环氧树脂的增韧剂效果显著,能够极高的提升环氧树脂的抗冲击能力。   目前前,主要有 2 类用于环氧树脂增韧的 HBP,一类是超支化环氧树脂,用超支化环氧树脂增韧改性普通环氧树脂;一类是超支化聚合物改性剂,再将其加入环氧树脂增韧体系中,如超支化聚酯、超支化聚醚、超支化聚氨酯、超支化聚醚多元醇和超支化聚酰胺酯等。 用端羟基的脂肪族超支化聚酯(HBP)对环氧树脂进行增韧改性,研究发现,当加入 HBP 的质量分数为 15%的时,环氧的冲击强度可提高 113%。端羟基的超支化聚酯(HBP)共混改性环氧树脂,结果表明,加入 HBP 可增强材料的断裂韧性,当加入 30%HBP 时,材料的断裂韧性可由 0.50MPa·m0.5提高至 0.96 MPa·m0.5。 八、其他增韧改性环氧树脂   除去以上介绍的常见增韧改性环氧树脂 ,还有很多如:有机硅增韧环氧树脂、醋酸纤维素增韧环氧树脂、离聚体(PEL)增韧环氧树脂、树脂合金化增韧环氧树脂、“柔性链段”增韧环氧树脂等等。前,环氧树脂增韧技术呈现多样化的局面,并且已经日渐成熟。虽然国内外的专家学者对环氧树脂进行了大量的研究,在其增韧改性这一课题上也取得了很多研究成果,但是在实际应用中仍存在很多问题。   因此,环氧树脂的增韧改性研究仍具有广泛的研究空间,具有巨大的市场价值。致天环环氧AB胶网将会从以下几个方面继续着手研究: 1.合成新型的高性能环氧树脂,从环氧树脂的原有特性入手,深入研究; 2.开发能与环氧树脂进行良好反映的增韧剂,研究新型的增韧改性材料; 3.改良加工工艺和研究制作方法,探索新的研究思路,使实验更加的简单易行; 4.进行理论研究,为实践研究提供科学的理论依据,深化理论体系,为研究方向提供新的指导; 5.多效并举,提出多种研究途径; 6.拓展的应用领域,扩大环氧树脂增韧改性的使用范围。
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