环氧树脂改性研究进展_李仙会
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【摘要】环氧树脂是一种重要的高分子材料，在工业生产和科研领域中具有广泛的应用。
为了改善环氧树脂的性能，研究者们一直在不断探索各种改性方法。
本文通过分类介绍了目前主流的环氧树脂改性方法，并总结了各种方法的研究现状和新进展。
还探讨了环氧树脂改性方法的应用前景和面临的挑战。
结合已有研究成果，对环氧树脂改性方法进行了总结，并提出了未来研究的方向和展望。
通过本文的综述，可以更全面地了解环氧树脂改性方法的研究现状，为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
【关键词】环氧树脂、改性方法、研究现状、新进展、应用前景、挑战、展望、总结、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景环氧树脂是一类重要的高性能塑料材料，具有优异的物理性能和化学性能，因此在航空航天、汽车、电子、建筑等领域具有广泛的应用。
传统的环氧树脂在一些特定领域中难以满足需求，比如耐磨性、耐高温性、抗冲击性等方面存在不足。
为了提高环氧树脂的性能，科研人员们纷纷探索各种环氧树脂改性方法。
环氧树脂改性方法的研究背景主要包括以下几个方面：随着科技的不断发展，人们对材料性能要求越来越高，对环氧树脂的改性需求也逐渐增加。
环氧树脂市场的竞争越来越激烈，产品同质化严重，通过改性可以赋予环氧树脂新的特性，增强其竞争力。
环氧树脂的改性不仅可以提高其性能，还可以扩大其应用范围，满足不同领域的需求。
研究环氧树脂改性方法具有重要意义，可以推动环氧树脂行业的发展，提高材料性能，拓展应用领域，并为解决一些实际问题提供新的思路和方法。
当前，环氧树脂改性方法的研究已经取得一系列成果，但仍有许多挑战与待解决的问题，需要进一步深入研究和探索。
1.2 研究目的环氧树脂是一种常见的高分子材料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械性能，被广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。
传统的环氧树脂在一些特定的应用场景下存在着一些问题，如耐化学腐蚀性不足、耐冲击性差等。
为了提高环氧树脂的性能和拓展其应用范围，研究人员不断探索各种环氧树脂改性方法。
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，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
由于其独特的结构和性质限制了其在某些特定应用中的性能，因此需要对环氧树脂进行改性。
目前，环氧树脂的改性方法主要包括填料改性、无机颗粒改性、增韧改性和溶液共混改性等。
填料改性是最常用的一种改性方法。
填料可以增加环氧树脂的硬度和耐磨性，改善其力学性能。
常用的填料包括纤维素、玻璃纤维、炭纤维、碳纳米管等。
研究表明，在填料改性中，填料的形状、大小、分散性以及填充效果对改性效果有重要影响。
无机颗粒改性是一种将无机颗粒加入到环氧树脂中的方法。
无机颗粒可以提供增强效果，改善环氧树脂的机械性能和耐高温性能。
常见的无机颗粒包括二氧化硅、氧化铝等。
研究发现，无机颗粒的形状和尺寸对改性效果有重要影响。
增韧改性是一种通过添加改性剂来提高环氧树脂的韧性的方法。
常用的增韧剂有橡胶颗粒、聚酰胺颗粒等。
增韧剂可以提高环氧树脂的冲击强度和断裂韧性，改善其耐冲击性能。
溶液共混改性是一种将其他树脂或高分子物质与环氧树脂溶解在一起的方法。
共混可增加环氧树脂的热稳定性、光学性能和电学性能。
常用的共混物包括聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等。
除了上述传统的改性方法，近年来，还出现了一些新的环氧树脂改性方法。
石墨烯改性、金属有机骨架（MOF）改性、纳米颗粒改性等。
这些新的改性方法在提高环氧树脂性能方面具有巨大潜力，但目前仍处于研究阶段。
环氧树脂改性方法的研究现状比较丰富，不同的改性方法可以提供不同的性能改善。
在实际应用中，还需要根据具体的需求选择最合适的改性方法，并进行优化和调整，以获得最佳的改性效果。
未来的研究应重点关注新型改性方法的开发和环氧树脂改性的多功能化。
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1. 引言1.1 环氧树脂改性的意义环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
纯环氧树脂在一些特定的工程应用中存在一些缺陷，例如脆性、耐磨性差、耐溶剂性低等。
为了克服这些缺点，对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。
环氧树脂改性的意义主要体现在提高环氧树脂的性能和应用范围。
通过改性，可以有效改善环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐热性、耐化学性等方面的性能，使其更加适用于各种工程领域。
环氧树脂改性还可以扩大环氧树脂的应用范围，满足不同工程需求的要求。
环氧树脂改性不仅可以提高环氧树脂的性能和应用范围，还可以推动环氧树脂在更多领域的应用，促进材料科学领域的发展。
在当前材料科学研究中，环氧树脂改性的意义愈发凸显，具有重要的研究和应用价值。
1.2 环氧树脂改性的研究背景环氧树脂是一种重要的高分子材料，在工业生产中有着广泛的应用。
传统的环氧树脂在某些方面仍然存在一些不足，比如耐热性、耐磨性和耐腐蚀性等方面的性能需要进一步改进。
对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。
环氧树脂改性的研究背景主要源自对环氧树脂性能提升的需求。
传统环氧树脂的性能不能满足现代工业的需求，比如在航空航天、汽车制造、电子设备等领域，对材料性能的要求越来越高。
为了提高环氧树脂的性能，需要通过改性手段来改善其特性。
近年来，环氧树脂改性的研究不断取得新的进展，涌现出了各种改性方法。
从物理改性到化学改性再到纳米材料改性，各种方法都在不同程度上改善了环氧树脂的性能。
通过这些改性方法，环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐高温性等方面得到了提升，为其在更广泛领域的应用提供了可能性。
通过对环氧树脂改性方法的研究，可以更好地满足不同领域对材料性能的需求，推动环氧树脂改性技术的发展和应用。
1.3 本文目的和意义本文的目的在于系统总结环氧树脂改性方法的研究现状和进展，探讨不同改性方法的优缺点及应用情况，为环氧树脂材料的性能优化提供参考。
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
一种常见的环氧树脂改性方法是添加纳米填料。
纳米填料具有高比表面积和优异的力
学性能，能够显著改善环氧树脂的力学性能。
研究表明，添加纳米填料可以提高环氧树脂
的强度、硬度和耐磨性等性能。
常用的纳米填料包括纳米氧化物、纳米碳材料和纳米陶瓷等，它们可以通过增加界面作用、限制聚合物链的运动以及增加嵌段间的交联来改善环氧
树脂的性能。
另一种常见的环氧树脂改性方法是添加增韧剂。
环氧树脂通常呈现脆性断裂模式，而
添加增韧剂可以显著提高其的韧性和韧度。
常用的增韧剂包括弹性体微粒、聚合物改性剂、共聚物改性剂等，它们通过在环氧树脂中形成可拉伸的弹性体相，改变了断裂机制，从而
提高了环氧树脂的韧性。
还有其他一些环氧树脂改性方法，如添加助剂、交联剂和引入共聚物等。
助剂可以通
过改变环氧树脂的物理性质来改善其综合性能。
交联剂可以提高环氧树脂的热稳定性和抗
溶剂性能。
共聚物的引入可以改变环氧树脂的分子结构，进而影响其性能。
环氧树脂改性方法的研究现状较为丰富，已经取得了一定的进展。
目前仍存在一些问题，例如改性方法复杂、成本高昂以及加工难度大等。
未来的研究方向应该是探索更简单、经济、高效的改性方法，以进一步提高环氧树脂的性能，并推动其在各个领域的应用。
环氧树脂改性研究进展
环氧树脂改性研究进展环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有良好的绝缘性能、强度高、耐化学腐蚀等优点。
然而，传统环氧树脂在一些方面存在着一些缺陷，比如脆性、热稳定性差等。
为了改善这些问题，人们进行了大量的环氧树脂改性研究，以满足各种应用需求。
一种常见的改性方法是添加填充剂，如纳米材料、无机颗粒等。
纳米填料的添加可以显著改善环氧树脂的力学性能、热稳定性和耐化学腐蚀性能。
例如，添加纳米硅胶可以提高环氧树脂的强度和断裂韧性，同时显著改善其热稳定性。
添加纳米陶瓷粒子可以增加环氧树脂的硬度和热稳定性。
此外，添加纳米颗粒还可以提高环氧树脂的导热性能，有利于其在电子封装和导热材料中的应用。
另一种常见的改性方法是进行化学改性，如添加醇酸树脂、亚麻酸树脂等。
通过这些化学改性方法，可以显著改善环氧树脂的力学性能、热稳定性和耐化学腐蚀性能。
例如，添加醇酸树脂可以提高环氧树脂的断裂韧性和热稳定性。
添加亚麻酸树脂可以显著提高环氧树脂的抗脆性和耐化学腐蚀性能。
此外，还可以通过改变环氧树脂的交联结构、引入热稳定剂等方式进行化学改性，以提高其性能。
同时，人们还研究了环氧树脂共混改性的方法。
通过将两种或多种不同的环氧树脂进行共混，可以实现对环氧树脂性能的调节。
例如，通过共混苯环氧树脂和聚醚型环氧树脂，可以同时提高强度和断裂韧性。
通过共混环氧树脂与其它聚合物，如聚酰胺、聚氨酯等，也可以实现对环氧树脂性能的调节。
此外，还可以通过共混环氧树脂与纳米材料、填充剂等进行改性，以进一步提高性能。
在环氧树脂改性研究中，还有一些新材料和新技术被提出。
例如，人们研究了通过固体废弃物改性环氧树脂的方法，如通过将废旧塑料、聚氨酯等与环氧树脂进行共混改性，以实现资源的再利用。
此外，人们还研究了通过高温固化方法改性环氧树脂的方法，如通过在高温条件下进行固化反应，可以实现环氧树脂的高温稳定性能。
综上所述，环氧树脂改性研究已取得了重要的进展，通过添加填充剂、进行化学改性、共混改性等方法，可以显著改善环氧树脂的性能。
环氧树脂改性研究进展
综合实践环氧树脂改性研究进展专业：高分子材料与工程班级：高分子092学号：2009016015姓名：欧丽丽日期：2012，6，1环氧树脂改性研究进展摘要：环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。
由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
环氧树脂是一种综合性能优良的热固性树脂，但其韧性不足，耐热性能也较低，耐冲击损伤差。
文章介绍了改性环氧树脂的几种方法，并且对核壳乳胶粒子改性环氧树脂做了详细介绍。
关键词：改性；环氧树脂1：概述：环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点。
在胶粘剂、电子仪表、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料以及先进复合材料等领域得到广泛应用。
但由于纯环氧树脂固化物具有较高的交联结构,存在易发脆和抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的使用要求,限制了环氧树脂工业的发展。
目前，环氧树脂可以通过无机刚性填料、橡胶弹性体、热塑性塑料、核壳聚合物、热致液晶聚合物、纳米材料等进行增韧。
也有最新资料表明，用超支化聚合物对环氧树脂进行增韧已取得良好的效果。
2：环氧树脂的改性方法：2.1：有机硅树脂改性环氧树脂醚酰亚胺改性四官能团EP胶粘剂的粘接剪切强度是改性前的2倍左右, 200℃高温剪切强度仅下降10% ,不均匀剥离强度提高2. 5倍左右，;酰亚胺的引入可以提高改性EP的高温剪切强度保留率, 150℃时为76% ～84% , 175℃时也可达到75% ;双羟基聚酰亚胺固化EP粘接不锈钢时。
层间剪切强度有机硅树脂有良好的介电性、低温柔韧性、耐热性、耐候性及憎水性,而且表面能低,用其改性EP既能提高介电性能,又能提高韧性和耐高温性能、降低内应力,但它与EP相容性差。
环氧树脂改性与应用的研究进展
所谓“ 绿色涂料 ” 是指 节能 、 低污染 的水性涂 料 、 粉 末涂料 、 固体含量 涂料 （ 高 或称无 溶剂 涂料 ） 和辐射 固 化涂料等 ， 从基料性能和使用 现状 看 ， 氧树脂基 材 的 环 涂料将成为绿色涂料主导。 目前 国 内外 一些先进 企业 的环氧树 脂固含量溶剂型涂料 ， 固含量 可达 １０ ０ ％。环 氧树 脂具有优异 的粘 接性 能 、 耐磨 性能 、 机械 性能 、 电
２０ ０ ９年 １ ２月
环 氧 树 脂 改 性 与 应 用 的研 究 进 展
Ｉ ９
环 氧 树脂 改 性 与应 用 的研 究 进 展
蒋 华麟 陈 萍华
（ 南昌航 空大学 环化学院 ， 江西 南昌 ３ ０ ６ ） ３０ ３
摘 要： 环氧树脂 中含 有 羟基 、 氧基 等极 性基 团 。它 易 于许多 极性 表 面产生 次 价 环
酰亚胺 （ Ｅ ） 聚苯醚 （ Ｐ 、 Ｐ Ｉ、 Ｐ Ｏ） 聚碳 酸酯 （ Ｃ 等 。这 些 Ｐ）
聚合 物一般 是 耐 热性 及 力学 性 能都 比较好 的工 程 塑
料， 它们或 者以热熔 化的方式 ， 或者 以溶液 的方 式掺 混 入 环氧树脂 。 刚性粒子增 韧环 氧树脂 ： 在热 塑性 树脂 中加 入 刚
键 、 键和主价键 ， 氢 因而具有极 强的 附着力 。本文从 四个方 面 了环 氧树 脂的改 性与 应用 ，
“ 绿色涂料” 改性 ； 为提高增韧性改性 ； ｚ 隐身涂料 的改性 ； 表面性 能 、 型 、 ｌ ｆ为 如 成 阻燃等其
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具有广泛应用前景的高分子材料，具有优异的机械性能、化学稳定性、耐热性和电绝缘性能。
然而，传统环氧树脂的应用范围受到其固有缺陷的限制，如脆性、耐冲击性能差、拉伸强度低、抗剪强度差等。
因此对环氧树脂进行改性是提高其应用性能的有效途径之一。
目前，常见的环氧树脂改性方法主要包括增韧改性、增强改性、生物基改性和功能性改性等。
其中增韧改性是最为常见的改性方法，其主要目的是提高环氧树脂的韧性和耐冲击性能。
增韧剂的种类繁多，如以丁腈橡胶、聚酰亚胺、聚醚酰胺等为代表的弹性体增韧剂，以及纳米填料增韧剂等。
通过添加适量的增韧剂，可以显著提高环氧树脂的韧性、拉伸强度、抗剪强度和耐冲击性能，使其能在更加苛刻的应用环境下工作。
增强改性是对环氧树脂强度方面的改性，主要是通过添加增强剂提高环氧树脂的强度和刚度，使其具备更高的承载能力。
常见的增强剂有碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管等。
添加适量的增强剂可以显著提高环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度和耐疲劳性能等。
生物基改性是利用来源于生物质的化合物，如淀粉、脂肪酸、生物树脂等，对环氧树脂进行改性。
生物基改性环氧树脂与传统环氧树脂相比，具有可再生性高、合成成本低、生产过程环保等优势。
此外，生物基改性环氧树脂还可应用于医学、食品包装等领域。
功能性改性是利用其它功能材料对环氧树脂进行改性，如导电剂、吸声剂、阻燃剂、Uv稳定剂等。
功能性改性环氧树脂的添加剂种类繁多，不仅可以为其赋予新的功能性质，也能提高其在特定应用领域的适用性能。
总体来看，环氧树脂改性方法在不同的应用领域都有广泛的应用前景，特别是近年来随着材料科学的发展，各类新型改性剂的研究不断推进，将为环氧树脂的应用开辟新的领域。
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化学原料，广泛应用于涂料、塑料、胶粘剂、电子封装等领域。
由于其脆性和低耐热性，其应用限制了一些特定的工业应用。
研究人员不断探索新的环氧树脂改性方法，以改善其性能，拓宽其应用范围。
目前，环氧树脂改性方法的研究主要集中在以下几个方面：1. 填料改性：通过添加不同类型的填料，如纳米粒子、碳纤维、陶瓷微粒等，可以显著改善环氧树脂的力学性能、导热性能、耐磨性等。
添加纳米级二氧化硅球形颗粒可以提高环氧树脂的硬度和强度，添加碳纤维可以增加其抗拉强度和冲击韧性。
2. 高分子改性：通过在环氧树脂中掺入其他高分子材料，如聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙烯醇等，可以改变其玻璃化转变温度、热稳定性、机械性能等。
在环氧树脂中加入聚酰亚胺可以提高其热稳定性和抗氧化性能，使其适用于高温环境下的应用。
3. 化学改性：通过引入新的官能团或化学反应，改变环氧树脂的化学结构和性能。
通过环氧树脂和弹性体的反应，可以制备出具有优异韧性和延展性的环氧树脂复合材料。
还可以利用“点击化学”方法，通过环氧树脂和具有特定官能团的化合物的“点击”反应，实现环氧树脂的改性。
4. 光敏改性：利用光敏聚合物与环氧树脂的共聚反应，可以在环氧树脂中引入结构复杂、功能多样的化合物。
这种方法可以实现对环氧树脂的精确构筑，并赋予其特定的性能。
通过光敏改性可以调节环氧树脂的机械性能、电学性能、光学性能等。
环氧树脂改性方法的研究现状和进展主要体现在填料改性、高分子改性、化学改性和光敏改性等方面。
这些改性方法对环氧树脂的性能改善和应用拓展起到了重要作用，为环氧树脂的推广应用提供了新思路和途径。
目前仍存在一些挑战，如改性方法的成本、操作简易性、环境友好性等问题，需要进一步的研究和探索。
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高性能材料，具有许多优异的性能，如高强度、高模量、优异的耐化学腐蚀性、优异的电气性能等。
然而，它的应用仍受到一些问题的制约，如脆性、低界面附着力、低耐热性、低耐疲劳性等。
鉴于这些问题，许多研究者进行了环氧树脂改性的研究，以提高其性能。
本文将综述环氧树脂改性方法的研究现状及进展。
一、填充剂改性环氧树脂常常通过添加填充剂来改善其性能。
常用的填充剂有石墨、碳纤维、纳米氧化物等。
填充剂的加入可以改善环氧树脂的力学性能、热性能、耐化学性能等。
但同时也会带来副作用，如破坏环氧树脂的整体性能、对环境的影响等。
二、共混改性共混是通过将两种或以上的物质混合在一起，形成新的材料。
在环氧树脂中，通常会将其他树脂如聚酰亚胺、聚醚酮等与环氧树脂进行共混改性。
共混改性可以通过改变分子结构、增加交联密度、提高热稳定性等方式来提高环氧树脂的性能。
但是，共混体系中不同材料的相容性是一个重要的问题，不同树脂的复合会带来化学反应、相互之间的分离等问题，对共混体系的稳定性产生负面影响。
三、改性剂改性改性剂是引入到环氧树脂体系中的一些化学物质，它们通过与环氧树脂基体反应，不断改变环氧树脂的性能。
改性剂的种类和用量对环氧树脂的性能差异很大。
例如，添加硬化剂可以提高环氧树脂的强度和硬度；添加增稠剂可以改善环氧树脂的流动性；添加促进剂可以促进环氧树脂的固化反应等。
改性剂改性是一种常见且有效的改性方法，但同时也会影响环氧树脂的结构和性能，因此需要在实验室进行合理的配合和测试。
四、辐射改性辐射改性是环氧树脂改性的一种新颖方式，通过电子、X射线、紫外线等辐射处理，可以控制环氧树脂的分子结构和物理性能，从而达到改善环氧树脂性能的目的。
例如，辐射处理可以增加环氧树脂的交联密度，提高硬度和强度；也可以改变环氧树脂的吸附性，以便与其他材料形成更牢固、更耐用的结合。
但是，辐射处理可能会产生辐射剂量过大、环境污染等问题，因此需要大量的研究和测试。
环氧树脂的改性研究
环氧树脂的改性研究摘要环氧树脂是一类品类繁多，不断发展的的合成型树脂。
但因其耐候性和韧性差，降低了材料的性能，为了使环氧树脂适用于更广阔的领域，人们通过改性方法，增强其耐候性和韧性。
本文主要介绍了几种环氧树脂的改性方法。
前言环氧树脂(通称为epoxy resin)，是一种环氧低聚物〔epoxy oligomer)，与固化剂(hardener)反应可形成三维网状的热因性塑料。
环氧树脂通常是在呈液体的状态下，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的；作为一种液态体系的环统树脂具有在固化反应过程中收缩率小，其固化物的粘接性、耐热性、耐化学药品性以及机械性能、电气性能优良的特点，是热因性树脂小应用量较大的一个品种。
缺点是耐候性和韧性差(除部分待殊品种外)，但可以通过对环氧低聚物和固化别的选择，或采用合适的改性方法在一定程度上加以克服和改进。
改性方法合成了一系列的PBA／PMMA核壳型复合弹性粒子,并用于增韧双酚A环氧树脂DEGMA／DDM体系。
研究表明,适宜的PBA／PMMA核壳比是核壳型复合弹性粒子增韧环氧树脂的先决条件;添加合适核壳比的复合粒子能提高改性体系的冲击强度、剪切强度、降低固化体系的内应力。
随着核壳粒子橡胶相尺寸的减小,改性体系的冲击强度逐渐增加,内应力降低,但对体系的剪切强度影响并不显著。
在外力作用下观察到核壳粒子空穴化引起剪切屈服增韧。
核壳粒子的形态由透射电镜观测(TEM),改性试样的断裂表面由扫描电镜观测(SEM)。
改性体系中分散相的尺寸由预制结构的核壳复合粒子控制。
①二氧化双环戊二烯(CDR -0122)环氧树脂固化物的耐热性较好,但脆性大.采用不同质量分数的环氧(E -51)改性CDR -0122.对不同的改性体系进行DSC分析,确定其活化能、反应级数和最佳固化工艺.对改性的CDR - 0122环氧树脂固化物进行力学性能和耐温性能测试.结果表明:当加入E-51的质量分数为30％时,CDR -0122的树脂体系的综合性能最优.相比改性前,改性后的树脂体系活化能略有下降,并且其拉伸强度和弯曲强度分别提高了52.38％和54.77％,但玻璃化转变温度略有下降.②采用4,4一二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对双酚A环氧树脂和脂肪族环氧树脂进行嗯唑烷酮化共改性，研究了MDI及作为活性稀释剂的脂肪族环氧用量对改性产物黏度及树脂固化物力学性能、耐热性的影响。
环氧树脂改性研究进展
2.4 液晶聚合物增韧EP
• 液晶聚合物( LCP)中含有大量刚性的介晶单元和 一定量的柔性间隔段, 这一结构特点决定它比一 般聚合物具有更高的物理力学性能和耐热性。 • 液晶聚合物根据形成的条件可分为溶致性液晶 ( LLCP)和热致性液晶( TLCP) , 由于LLCP不能熔融 加工，而且往往只溶解在强极性溶剂中，研究 报道的较少。而TLCP增韧的环氧树脂不仅可以 提高固化产物的断裂韧性， 而且其强度和模量 都不变，玻璃化温度也略有升高。 • 液晶的种类：联苯类、芳酯类、α—苯乙烯类以 及偶氮苯类。
2.5 互穿聚合物网络增韧EP
• IPN通过化学交联作用施加强迫互容作用，使 聚合物链互相缠结形成相互贯穿的交联聚合物 网络，达到抑制热力学上相分离的目的，增加 两种组分间的相容性，形成比较精细的共混物 结构，这种交联网络使其保持了良好的韧性、 低吸水性、耐化学性和尺寸稳定性等优异性能。 • IPN的制备方法： ①分布聚合法（SIPN）； ② 同步聚合法（SIN）； ③乳液聚合法（LIPN）。 • 较成熟的IPN法增韧EP体系：① EP-丙烯酸酯体 系；②EP-聚氨酯体系；③EP-酚醛树脂体系； ④EP-聚硫醚体系。
2.3
嵌段共聚物增韧EP
• 嵌段共聚物是由化学结构上不同, 末端相连的链段以共 价键形式组成的大分子，可看成接枝共聚的特例。 • 嵌段共聚物可以有不同的链段序列排列： ①含两个链段 的AB 结构； ②含有三个链段的ABA结构或ABC 结构,； ③直至含许多链段的多嵌段体系。 • 嵌段聚合物制备： ①加成聚合法（活性阴离子聚合、活 性阳离子聚合、自由基加聚）；②缩聚法。一般情况下， 中心嵌段和邻近的嵌段相容性不好， 在结构上会发生微 相分离 ， 但又由于不同链段间有化学键相连, 故相分离 又受到限制。嵌段共聚物不同于一般无规共聚物, 基本 上保持其多组分的各自特点；同时它又不同于一般的物 理共混物，其不相容嵌段通过共价键方式结合于一条分 子链段上，在选择性溶剂中自组装成不同形状的聚集体。 由于嵌段聚合物良好的增容性能使得近年来用其改性其 他树脂得到广泛关注。
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高分子材料，具有优异的物理性能和化学性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。
传统的环氧树脂在一些方面存在着不足，如耐热性、耐溶剂性、耐候性等，因此需要进行改性以满足不同应用领域的需求。
环氧树脂的改性方法有很多种，包括物理改性、化学改性、功能性改性等。
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、物理改性物理改性是指通过添加填料、增容剂等物质，来改善环氧树脂的性能。
常用的填料包括纳米材料（如纳米硅、纳米氧化铝）、微米级无机颗粒（如氧化镍、氧化锌）、碳纤维、玻璃纤维等。
这些填料可以提高环氧树脂的强度、刚度、耐磨性等性能，同时也可能降低环氧树脂的粘度、降低成本。
增容剂也是常用的物理改性方法。
环氧树脂在固化过程中通常会产生收缩，导致出现裂纹或变形，为了解决这一问题，可以添加增容剂来缓解固化时的收缩压力，从而提高环氧树脂的成型性能。
二、化学改性化学改性是指通过在环氧树脂中引入新的化学基团或改变其分子结构，来改善环氧树脂的性能。
常用的化学改性方法包括引入活性基团、共聚改性、交联改性等。
引入活性基团是一种常用的化学改性方法，通过在环氧树脂中引入含有活性基团的单体或聚合物，来增强环氧树脂的交联密度、热稳定性等性能。
通过引入含有双酚A结构的环氧树脂单体，可以提高环氧树脂的热稳定性和耐溶剂性。
共聚改性是指将环氧树脂与其他共聚物如聚酰胺、聚酯等进行共聚反应，从而得到具有特定性能的共聚物。
这种方法可以在一定程度上提高环氧树脂的弯曲强度、拉伸强度等性能。
交联改性是指通过在环氧树脂中引入交联剂，如多元醇、胺类化合物等，来提高环氧树脂的耐热性、耐化学品性等性能。
通过交联改性，可以增加环氧树脂的分子量，提高其热变形温度和拉伸强度。
三、功能性改性引入亲水性基团是为了提高环氧树脂的表面活性和润湿性能。
通过在环氧树脂中引入羧基、羟基等亲水性基团，可以使其与其他物质更好地结合，提高涂料、粘接剂等产品的性能。
环氧树脂的改性研究进展及发展趋势
与 弊 。 最后 对 环 氧 树 脂 的未 来 研 究 方 向 和 发展 趋 势 进 行 了展 望 。 关 键 词 ：环 氧 树 脂 ；改 性 ；增 韧
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｂ３ ３ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ４ — ２ ７ ５ Ｘ（ ２ ０１ ７）０ ６ — ０ １ ３ — ０ ３
能 更 优 良并 满 足 高 精 尖 技 术 的 环 氧 树 脂 ， 是 目前 中外学 者研 究 的热 点 。
降解 、耐 湿 性 和 耐 冲击 性 较 差 等 。为 解 决 这些 问
题 ，必 须 对 环 氧 树 脂 进 行 改 性 。 查 阅 国 内 外 文 献
１ 环 氧 树 脂 的 分 类
性 法 两 类 方 法 。最 早 应 用 的方 法 是 物 理 共 混 法 ，
虽 然 可增 加 环 氧 树 脂 固化 物 的韧 性 ，却 破 坏 了体
系 的 机 械 性 能 和 耐 热 性 等 性 能 。 化 学 改 性 法 指 向 环 氧 树 脂 分 子 结 构 中 引 入 分 子 片 段 或 将 含 有 柔 性
２ ０ １ ７年 ６月
云 南 化 工
Ｙｕ ｎｎ ａ ｎ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｊ ｕｎ６
第 ４ ４卷 第 ６期
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ４ － ２ ７ ５ Ｘ． ２ ０１ ７ ． ０ ６ ． ０ ０ ３
的 聚 合 物 】 ，使 其 固化 体 系 力 学 性 能显 著 提 高 ；
羟 基 、 环 氧 基 团 、酯 键 及 醚 键 等 分 子 结 构 中 的 极
性 基 团可 明显 提 高 了固化 体 系 的粘接 强 度 ； 固 化
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近年来，随着科技的发展和人们对材料性能的不断追求，环氧树脂在各领域的应用得到了广泛的推广和应用。
然而，纯净的环氧树脂在某些方面仍存在一些缺陷，如强度、硬度、耐热性等方面需要改进。
因此，人们开始着手研究环氧树脂的改性方法，以进一步提高其性能。
环氧树脂的改性方法可以分为三类：物理方法、化学方法和新型方法。
1.物理方法物理方法主要包括填充法、增韧法和暴力法等。
其中填充法将高分子材料填充到环氧树脂中，以增强其硬度、强度和耐磨性等。
增韧法则是通过将某些弹性体粘合到环氧树脂中，以增强其韧性和抗冲击性。
暴力法则是将环氧树脂极限力降至其塑性区内，使其熔化、扩散，加工成所需的形状。
2.化学方法化学方法主要是通过与其他材料发生反应来改变环氧树脂的分子结构，从而改变其性能。
具体的方法有聚合反应、交联反应、微波催化反应等。
3.新型方法新型方法主要包括生物制备法、纳米制备法、等离子体制备法等，这些方法主要是利用先进技术制备新型高性能的环氧树脂，进一步提高其性能。
目前，对环氧树脂填充材料的研究主要集中在纳米级的颗粒上，如碳纳米管、纳米氧化铝、纳米硅酸钠等。
这些材料具有良好的增韧效果和机械性能改善效果。
此外，利用微小胶凝剂、高分子改性剂、润滑剂等也可改善环氧树脂的性能。
目前，交联改性已经成为了环氧树脂改性的主流方法，主要是通过交联强化三维网络结构，进一步提升环氧树脂的性能。
此外，聚合反应也被广泛应用于环氧树脂的改性中，如用UV固化剂进行聚合反应，可以提高环氧树脂的耐候性和光泽度。
随着纳米技术的进步，纳米环氧树脂的研究也逐渐成为了热门话题。
在制备纳米环氧树脂时，可以添加一定量的纳米材料，如纳米氧化镁、纳米发光材料、金属氧化物等，进一步提高环氧树脂的性能。
此外，生物制备法和等离子体制备法还在不断地发展研究中。
总之，环氧树脂的改性方法已经成为人们近年来研究的重点之一，随着各种新型技术的不断涌现和科技的不断进步，环氧树脂的改性方法还有很大的发展潜力。
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结构胶粘剂和复合材料基体，具有优良的力学性能和化学稳定性，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用。
由于其自身固有的缺陷，如脆性、耐热性差等，限制了其在高端领域的应用。
为了改善环氧树脂的性能，研究人员通过各种方法对其进行改性，以期提高其力学性能、耐热性、耐化学性等特性。
本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行综述。
一、环氧树脂的特性及应用环氧树脂是一种由环氧化合物和含有活泼氢的化合物(如酚、胺等)反应而成的热固性树脂。
其分子中含有环氧基(-O-CH2-CH2-O-)，这种环氧基在加热或与固化剂反应时可以发生开环聚合，形成三维网络结构，从而固化成耐热、耐化学介质的固体物质。
环氧树脂具有优异的粘接性、抗化学性、电气性能和加工性能，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用。
传统的环氧树脂具有脆性、耐热性差等缺陷，限制了其在高端领域的应用。
改性环氧树脂的研究成为了当前的热点之一。
二、环氧树脂改性方法的研究现状1.填料改性填料是改性环氧树脂最常用的方法之一。
常见的填料包括纳米粒子、纤维素纤维、碳纤维等。
填料的加入可以有效地提高环氧树脂的力学性能，如增强强度、模量和耐热性。
填料还可以改善环氧树脂的导热性和阻燃性。
目前，纳米填料的研究尤为活跃，如纳米硅、纳米氧化锌、纳米碳管等。
2.改性固化剂环氧树脂的性能很大程度上取决于其固化剂的种类和性能。
研究人员通过改变固化剂的化学结构或添加助剂等方法，来改善环氧树脂的性能。
常见的改性固化剂包括酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯等。
通过与这些树脂的共混或者化学修饰，可以显著地改善环氧树脂的综合性能。
3.化学改性化学改性是通过在环氧树脂分子中引入其他功能基团，来改善其性能。
常见的化学改性方法包括醚化、酯化、硅化等。
这些方法可以使环氧树脂具有更好的耐热性、耐化学性和耐候性。
4.辐照交联改性辐照交联是利用高能辐射对环氧树脂进行交联，从而提高其热稳定性和机械性能的一种方法。
环氧树脂改性研究进展
环氧树脂改性研究进展
环氧树脂是一种由单体、醛和酸反应生成的稳定，结构紧凑，特征结构单调，性质可靠的有机物质，具有优良的物理力学性能，它可以用来制造涂料、热固性树脂、橡胶、油墨及防腐材料等，是现今社会发展的重要原料和制品材料之一、由于环氧树脂本身热固性不太强、耐热性差，致使经加工容易起燥、熔点低，所以环氧树脂的开发是很重要的。
环氧树脂的改性一般意义上可以分为物理改性和化学改性两类，只有在改性后，环氧树脂才能发挥最优性能。
环氧树脂物理改性一般以粒子直径小于环氧树脂分子量的聚合物等复配材料为基体，将其与环氧树脂混合成特定比例，以降低玻璃转变温度，增强塑胶的力学性能、改善表面结构和外观，以满足对高性能环氧树脂的要求。
弹性体表面改性可采用表面疏水组分的复配，降低表面胶结力，从而改善表面特性和外观。
环氧树脂增韧改性技术研究进展和新方法及其机理
环氧树脂增韧改性技术研究进展和新方法及其机理摘要：本文针对环氧树脂技术进行了简单的分析与研究，对于增韧改性技术进行了分析。
在增韧改性的技术中有很多方法，本文主要介绍了热塑性树脂增韧、热致性液晶增韧、刚性高分子增韧等，对于其中的增韧机理以及相关的体系进行了研究与分析。
关键词：环氧树脂；增韧；改性；技术研究；方法与机理引言环氧树脂(EP)是一种热固性树脂,因其具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性,而广泛应用于电子材料的浇注、封装以及涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面。
由于纯环氧树脂具有高的交联结构,因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定限制。
因此对环氧树脂的共聚共混改性一直是国内外研究的热门课题。
1.环氧树脂简述环氧树脂在使用的过程中通常都是呈现出液态的状态，通过固化剂的运用，经过一定温度环境下进行固化，使其达到最佳的使用状态。
环氧树脂在进行固化的过程中收缩率比较小，并且在固化后有着较强的机械性能，具有加高的粘性，同时还具有抗热、抗化学、抗老化等优势，是在树脂中常用的一种类型。
同时，环氧树脂也存在一定的缺点，那就是其脆性较大，韧性相对较差等，因此，要针对环氧树脂中的化学性质进行改变，并且选用新型的固化剂进行科学的配比设计。
在目前国内外有很多种类的环氧树脂，其中产量最大以及用处最多的就是双酚A型环氧树脂。
2.针对环氧树脂增韧改性现状的研究环氧树脂被广泛的引用于各行各业中，特别是在机械行业、电子行业以及涂料等行业中，环氧树脂都充分的发挥了自身的优势以及优良的性能。
但是环氧树脂的固化物特性是非常脆的，没有经过改性的树脂柔韧性较差，并且质地较脆，很容易发生开裂的现象，能够承受的冲击强度较低等等，这些存在的不足导致这类树脂的运用场合受到了很大的限制，因此，对于环氧树脂的增韧与改性的工作一直是人们重点关注的问题。
2.1橡胶弹性体改性环氧树脂橡胶具有非常好的增韧的效果，其主要原因是因为：第一，橡胶可以溶解在没有发生固化的环氧树脂体系中，并且能够在凝胶的过程中充分的分散在基体树脂中。
环氧树脂及环氧树脂基固体浮力材料吸水性研究进展
环氧树脂及环氧树脂基固体浮力材料吸水性研究进展陈晨阳;李仙会;马颖琦;于凤梅【摘要】综述了国内外对环氧树脂及空心玻璃微珠填充环氧树脂基固体浮力材料吸水性的研究,分析了导致其吸水的各个影响因素.结果表明:造成吸水的原因是环氧树脂基固体浮力材料中存在的极性基团与自由体积以及环氧树脂和玻璃微珠界面间存在的间隙;可以通过改进环氧树脂的配方以及使用硅烷偶联剂活化空心玻璃微珠来降低固体浮力材料的吸水性.最后对环氧树脂基固体浮力材料的研究方向进行了展望.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)003【总页数】5页(P157-161)【关键词】环氧树脂;固体浮力材料;空心玻璃微珠;吸水性【作者】陈晨阳;李仙会;马颖琦;于凤梅【作者单位】上海材料研究所上海市工程塑料应用评价重点实验室,上海200437;上海材料研究所上海市工程塑料应用评价重点实验室,上海200437;上海材料研究所上海市工程塑料应用评价重点实验室,上海200437;驻上海航天局804军事代表室,上海201108【正文语种】中文【中图分类】TQ317我国地处亚洲，其中蕴藏了大量丰富的海洋资源,开发海洋资源对提高我国综合实力有重大意义[1]。
海洋开发面临许多难题，其中一个关键难点是研制与深海设备相配套的固体浮力材料。
应用于深海的浮力材料需要满足低密度、高强度、低吸水性等要求，需要承受几千米甚至上万米的水压力，以保证设备能够在深海安全运行[2]。
目前固体浮力材料主要是由空心玻璃微珠与热固性树脂体系复合而成。
其中，热固性树脂应用最多的为环氧树脂，其具有较高的强度，空心玻璃微珠的填充则可以降低材料的整体密度[3]。
虽然固化的环氧树脂具有诸多优异的性能，但环氧树脂的分子链中含有较多的强极性基团，易与小分子结合，具有一定的亲水性，而水分子的存在不仅会使材料性能下降，而且会影响材料的使用寿命[4]。
作为填充相的玻璃微珠虽然本身吸水率极低，但在与环氧树脂混合的过程中难免会混入空气以及两相界面会存在间隙，这将导致浮力材料的吸水率不降反升[5]。
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环氧树脂改性研究进展李仙会,胡晓丹,陈瑞珠(南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009) 摘 要:综述了近年来用弹性体、热塑性树脂以及液晶聚合物等对环氧树脂改性的研究新进展。
讨论了改性环氧树脂相结构和性能。
关键词:环氧树脂;改性;进展中图分类号:T Q323.5 文献标识码:A 文章编号:1002-7432(2003)03-0027-051 前 言环氧树脂(EP )作为一种热固性树脂,具有优良的粘接、力学、电器绝缘和耐腐蚀等性能,而且它还兼有易加工成型、成本低的优点,所以广泛的用于塑料工业、涂料工业以及电器材料、封装材料、复合材料、胶粘剂等行业。
但是环氧树脂固化产物性脆,耐冲击性差、易开裂、不耐疲劳。
因此限制了环氧树脂进一步的应用。
所以为了扩大环氧树脂的应用范围,对环氧树脂进行各种改性以提高其性能成为研究环氧树脂的一个热点。
2 弹性体改性EP自从20世纪60年代末,Mc Garry [1]等人首先用端羧基的液体丁腈橡胶(CTBN )改性环氧树脂取得进展以来,人们对弹性体改性环氧树脂进行了深入的研究,取得了良好的效果。
近年来用于改性环氧树脂的弹性体主要有:液体丁腈橡胶(CTBN 、H TBN 、ATBN 等);聚氨酯弹性体;丙烯酸酯类和有机硅橡胶等。
2.1 丁腈橡胶改性EP液体丁腈橡胶改性环氧树脂是研究最早也是最多的一种环氧树脂改性体系。
目前,液体丁腈橡胶改性环氧树脂的重点放在了丁腈橡胶增韧机理的深入探讨及其微观力学性能和宏观力学性能的关系上[2]。
用15份的羧基封端的液体丁腈橡胶(CTBN )对环氧树脂进行增韧改性研究[3],认为丁腈橡胶改性环氧增韧机理有两个方面,一是基体的剪切屈服,另一是孔穴塑性体积增长。
正是这样的增韧机理,使得随着丁腈橡胶的加入,环氧树脂的断裂韧性K IC 增大了一倍。
同时也是这两个增韧机理控制着疲劳裂纹的形成和产生。
Mo rancho [4]等人对羧基封端的液体丁腈橡胶(CTBN )改性环氧树脂部分固化的样品松弛行为进行研究,发现纯环氧树脂热固化时,经常由于分子质量的增加,其玻璃化转变温度(T g )增加,当分子质量增加到一定程度时,会使得T g 超过固化温度,此时若处于不平衡状态,会导致固化不完全而经常发生结构松弛(物理老化),表现为其性能(如韧性)随时间而降低。
而用11.1%的CTBN 改性环氧树脂后,CTBN 中羧基的存在完善了环氧的固化反应,从而改善了松弛过程,使得环氧树脂的T g 最大值从未改性前的102.0℃升到了改性后的118.4℃,因而其性能也得到改善。
耐水性是环氧树脂一个比较重要的问题,它影响环氧树脂固化物的性能和寿命[5,6]。
改性的环氧树脂也存在此问题。
Iain M cew an 等人[7]对CTBN 改性环氧树脂体系的吸水性进行研究,表明因为高极性的腈基(-CN )结合水的能力强,所以随着CTBN 的含量增加,体系的吸水性增加。
未改性的环氧树脂的吸水率为1.15%,当CTBN 的质量分数增加到40%时,体系的吸水率则增加到4.39%。
水在该改性体系中的扩散行为与Fickian 扩散机理相接近。
而且还发现当CTBN 的质量分数增加到15%时,体系吸水后其T g 也有所增加,例如在含5%CTBN 的环氧树脂中,吸水后体系的T g 是85.14℃,而未吸水时T g 为80.6℃。
但是当CTBN 的质量分数高于15%时,T g 就会下降。
2.2 丙烯酸酯类橡胶改性EP虽然丁腈橡胶在改性环氧树脂上得到了充分的·27·①收稿日期:2002-11-29作者简介:李仙会(1973-),男,山西人,主要从事聚合物改性方面研究,发表论文3篇。
第18卷第3期Vol .18 No .3 2003年5月M ay .2003热固性树脂Thermosetting ResinD OI :10.13650/j .cn ki .rg xsz .2003.03.010应用与发展,但是因为丁腈橡胶中含有双键(丁二烯),这将明显降低耐热和耐热氧的稳定性,而限制了改性树脂在高温下的应用[8]。
所以就有用其他的液体橡胶代替丁腈橡胶以扩大改性环氧树脂的应用范围,丙烯酸酯类就是其中的一种。
Ritzenthaler[9]研究固化剂对聚甲基丙烯酸甲酯(PM MA)改性环氧树脂体系的影响,结果显示不同固化剂对体系的相行为有较大影响,用DDS或M DA固化的体系是微相分离结构,而由4,4-二(3-氯-2,6-二乙基苯基)甲烷二胺(M CDEA)固化的体系则是半互穿网络聚合物(Semi-IPN)结构。
PMMA对环氧树脂有较好的增韧改性效果。
Remiro[10]研究固化条件对PM MA改性双酚A 双缩水甘油醚型的环氧树脂相结构的影响,发现固化时间的长短对体系的相结构有一定的影响,在80℃时固化时间越长,相分离的程度越小。
Rantan[8～11]等人制得了端羧基的聚(2-乙基己基丙烯酸酯,CTPEHA)液体橡胶并用其来改性环氧树脂。
该体系也是微相分离的结构。
同时表明实验的固化条件对体系性能有很大影响,橡胶相的加入,使得橡胶相的T g和环氧树脂相的T g都有所降低,但其原因尚不清楚。
液体橡胶的加入改善了环氧树脂的力学性能,在环氧树脂中加入10份的液体橡胶,可以使体系的冲击强度增加到25.6J/ m,这比纯环氧树脂的冲击强度高60%,同时弹性模量有所降低。
端羟基聚甲基丙烯丁酯也可以用来改性环氧树脂[12],结果表明改性剂的分子质量及改性剂在体系中的含量对环氧的机械性能有较大的影响。
改性剂的分子质量不同,体系的相容性程度就不同。
最终的结果说明当用分子质量为5000的聚甲基丙烯酸丁酯对环氧进行改性,其质量分数为10%时,体系的机械性能最好,断裂韧性增加15%,而其强度只降低11%。
用羧基封端的丙烯酸酯-丙烯腈共聚物PnBA 对环氧进行改性,发现加入少量的预反应催化剂(如碘化四丁基铵)可以加快改性环氧的固化时间。
而且随液体橡胶的加入量的增加,体系的韧性提高,模量有所降低[13]。
当弹性体质量分数为10%时,改性环氧的断裂韧性增加50%以上,而强度也只是轻微降低。
虽然丙烯酸酯类液体橡胶改性EP,克服了用丁腈橡胶改性的缺点,但是液体橡胶改性EP有一个共同的缺点,那就是体系中有少量的液体橡胶没有形成岛相,而是溶入了EP中,这样会降低EP 的力性能和热性能[14]。
为了克服此缺点,就有把橡胶粒子直接加入EP中,进行改性的方法。
研究发现,丙烯酸酯类橡胶粒子改性环氧树脂,其两相间界面的作用直接影响改性体系的性能。
以PBA粒子改性EP体系的粘接强度和断裂韧性比PBA/PMM A核壳结构的橡胶粒子改性EP 的小。
这是因为PBA/PM MA粒子和环氧树脂之间形成了强的界面作用力,在外力作用下,产生塑性变形吸收能量[14]。
Lin[15]同样对PBA/PM MA共聚核壳粒子改性EP,使壳层进行交联,同时增强两相间的界面结合力,也得到了很好的增韧效果。
另外,研究发现,两相界面的性质主要取决于两相的物理作用和化学键合状态[16]。
2.3 有机硅弹性体改性EP有机硅聚合物具有独特的性能,如:有高的耐热和耐氧化性、高的耐水性和高的电绝缘性等,是一种很好的改性EP的弹性体。
但是有机硅聚合物和EP树脂是不相容体系,直接共混容易产生宏观的相分离。
为了改善两者的相容性常采用的方法有[19]:a.使有机硅聚合物带有官能团;b.加入硅烷偶联剂;c.加入增容剂作为过渡相;d.改变有机硅弹性体的化学结构,使其与EP产生相容性等。
以聚二甲基硅氧烷(PDM S)和双酚A双缩水甘油醚(DGEBA)的共聚物作为增容刘来改善端羟基PDM S和EP的相容性,有很好的增容效果。
而分子质量较低的PDM S(M n=577)能够更均匀的分散于EP基质中。
当PDMS的质量分数为15%时改性体系的冲击强度出现最大值3.3kJ/m2,是改性前的2.7倍,而且改性体系的低温性能也得到很好的改善,-65℃时的冲击强度仍能保持室温时的80%～90%。
体系的耐热性能也有所提高,加入15%的PDMS后,环氧树脂的热分解温度能够提高20℃[17]。
Ochi[18]等人以硅氧烷和PMMA接枝共聚物作为增容剂也取得了很好的增容效果,体系的力学性能得以提高,其硅烷的质量分数为20%的体系,冲击强度与未加PDMS的环氧相比,增加了4.2 kJ/m2。
张冰[19]等用端氨基聚硅氧烷改性EP树脂,该种聚硅氧烷起到了很好的改性作用。
其氨基含量对环氧体系的形态和性能有很大影响,适当的氨基含量可以很好地改善EP的力学性能。
Wen-Chang Shih[20]对端异氰酸酯基的PDMS·28·热固性树脂第18卷 改性EP进行研究。
表明PDMS在EP中有微相分离发生,且能很好地分散于EP中,改性后,其冲击强度提高,耐热性也有所提高,并且产物的吸水性降低(见表1)。
表1 PDMS改性环氧树脂的性能ω(PDMS)/%tg/℃柔性强度/M Pa柔性模量/GPa冲击强度/(J·m-1)吸水率/%0215.6052.232.4628.041.565214.3049.712.3330.041.3710216.6945.292.2432.401.5815218.2448.362.0431.201.4520217.3432.231.5528.731.7225217.1226.251.4028.691.73 另外用结构为HO(CH2)n-[-Si(CH3)2O -]m-(CH2)n OH的PDMS与环氧树脂形成互穿网络聚合物(IPN)来改性环氧[21]。
结构式中n的值不同,PDMS和环氧的相容性不同,当n的值为32时它们之间的相容性最好。
这样改性得到的IPN,可以很大程度上提高体系的断裂能(G IC)。
2.4 聚氨酯改性EP聚氨酯具有高弹性,也是用来改性EP的材料之一。
目前对聚氨酯改性EP多用互穿网络的方法,利用IPN的强迫互容和协同效应使EP的性能得以改善。
杨亚辉[22]在用聚脲基氨酯改性环氧树脂中,应用原位复合技术,使聚酯型PU与环氧树脂形成IPN结构。
认为PU在体系中,既起到了增韧剂的作用,又起到了类似纤维增强的作用。
最终使得EP原有的耐热性不降低的情况下,使拉伸强度提高20%～24%,冲击强度则提高92%。
Tonghui Chen[23]用相同的改性方法,比较了聚碳酸酯型PU、聚醚型PU以及聚碳酸酯-聚醚型PU对EP进行改性的效果,结果表明聚碳酸酯型PU对EP具有较好的改性效果,其具有良好的耐热性和机械性能。
用聚二甲基硅氧烷型PU对EP进行改性[24], SEM对体系的结构分析结果发现产物中也是海岛状结构。
体系的力学性能良好,具有低的热膨胀率和吸水率,而且耐热性能也很好。