纳米橡胶增韧环氧树脂性能研究

合集下载

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究作者：冯艳丽彭秋柏杜伟等来源：《粘接》2014年第10期摘要：阐述了环氧树脂的增韧方法和机理，对陶氏化学FORTEGRATM 202环氧增韧剂在不同固化体系中的性能表现进行了研究。

并与环氧胶粘剂中常用的端羧基丁腈橡胶（CTBN）或与环氧预聚的端羧基丁腈橡胶CTBN-Epoxy进行了性能对比。

研究表明FORTEGRATM 202环氧增韧剂除产品本身的低黏度所带来的配方调整空间更大的优势外，固化物还具有玻璃化转变温度高，拉剪强度更高，断裂韧性和透明度更好等优势。

关键词：环氧树脂；增韧剂；端羧基丁腈橡胶（CTBN）；环氧预聚的端羧基丁腈橡胶（CTBN-Epoxy）环氧树脂具有良好的介电性能、化学稳定性、粘接性和加工性等特性，在航空、航天、汽车、电子电气等领域发挥重要的作用。

但是环氧树脂固化后交联密度很高，其裂纹扩展属于典型的脆性扩展，固化后韧性不足、耐冲击性较差、容易开裂，使其在一些对韧性要求较高的领域的应用受到一定限制。

因此如何提高固化后环氧树脂的韧性一直是学术界和工业界研究的热门课题[1～6]。

环氧胶粘剂做为环氧树脂的一个重要应用，韧性是其必不可少的一个重要性能指标，因此选择合适的增韧剂对提高环氧胶粘剂的综合性能至关重要。

本文选取了环氧胶粘剂中常用的增韧剂，包括端羧基丁腈橡胶（CTBN）和环氧预聚的端羧基丁腈橡胶（CTBN-Epoxy），与陶氏化学新开发的新型纳米增韧剂FORTEGRATM 202进行对比研究，考查了它们在各种环氧树脂胶粘剂体系中的性能，发现在固化过程中FORTEGRATM 202形成了更为细小、达到纳米尺度并均匀分布的相区，相应的环氧树脂固化物在耐热性、断裂韧性、拉剪强度方面等有更大的提高。

1 实验部分1.1 主要原料D.E.R.TM 331，液态双酚A环氧树脂，陶氏化学；甲基四氢苯酐（MTHPA），工业级，玻琳化学；聚酰胺D.E.H.TM 140，工业级，陶氏化学；双氰胺（DICY），工业级，赢创；端羧基丁腈橡胶环氧增韧剂Hycar CTBN 1300X8，工业级，CVC Thermoset Specialties；环氧预聚端羧基丁腈橡胶环氧增韧剂FORTEGRATM 201，CTBN含量40%，陶氏化学；环氧增韧剂FORTEGRATM 202、多乙烯多胺TETA，陶氏化学。

橡胶／纳米无机粒子增韧增强环氧树脂的研究

化速率大幅度提高；但加入氨基为端基的ＡＢ时则使反应减缓，这可能是因为稀释效应ＴＮ或者是反应媒介的介电常数发生改变。加入ＣＢ时，环氧基体的稍有降低，而且共混ＴＮ
断裂应力、断裂伸长率有所降低。Ｒｍｏ等［分别用ＣＢａｓ６１ＴＮ和ＨＴＮ改性环氧树脂，究发现加入弹性体ＣＢ和ＨＴＮＢ研ＴＮＢ
都可以提高其冲击强度。由于ＨＢＴＮ对环氧树脂的固化有促进作用，所以限制了它的用量。Ｗｉｓ【分别用ＣＢ和ＡＢ来改性环氧树脂，研究发现加入羧端基ＣＢ时，固ｅ等７ＪＴＮＴＮＴＮ
维普资讯
第３３卷第ｌ期２０年３月０８
广州化学
ＧｕｎｚｏｈｍｉｒａｇｈｕＣｅｓｙｔ
Ｖｌ．３Ｎｏ１ｏ３．．１Ｍａ，０８ｒ２０
橡胶／纳米无机粒子增韧增强环氧树脂的研究
反应性液体橡胶是一种以聚硫、聚氨酯、硅橡胶、聚二烯烃橡胶或其共聚物为主链结构，
分子链两端分别带有各种不同官能团的遥爪型液体聚合物。在固化剂作用下，遥爪聚合物分
收稿日期；２０．４１０７０．９木通讯联系人。基金项目：广东省自然科学基金团队项目资助（９７）３１２作者简介：徐丽（９３，女，山东淄博人，硕士研究生，主要从事高分子材料和复合材料的研究工作。１８一）
子协同增韧增强环氧树脂的机理和实验方法。并对其实验结果进行了分析比较。关键词：环氧树脂；增韧增强；橡胶；纳米粒子中图分类号：Ｔ３３５Ｑ２．文献标识码：Ａ文章编号：１０－２Ｘ（０８０．０４００９２０２０）１５－５０

海因型环氧树脂纳米橡胶增韧剂

纳米橡胶海因型环氧树脂增韧剂1、产品概述：纳米橡胶海因型环氧树脂增韧剂是株洲华西同心科技有限责任公司自主研发的具有独立知识产权的高科技新产品。

该系列增韧剂主要适用于海因型环氧树脂等耐高温环氧树脂。

本系列产品应用了纳米粉末橡胶和特殊处理的无机纳米粒子等多种纳米技术，充分发挥了多种纳米材料的协同效应，起到了事半功倍的效果。

应用该系列增韧剂可以大大提高海因型环氧树脂冲击强度并且不降低树脂的热变形温度，还可以保持原海因型环氧树脂固有的粘度低、工艺性好、热稳定性好等特性。

纳米橡胶海因型环氧树脂增韧剂填补了国内空白，达到了国际领先水平。

本增韧剂性能稳定、操作简便，增韧固化物可广泛应用于航空航天、汽车、船舶以及胶粘剂、电工浇注、电子灌封材料、环氧复合材料、涂料等领域。

2、性能特点：1)增韧性能优异HH-138（N）系列产品是以海因型环氧树脂为载体的复合纳米弹性体增韧剂，与海因型环氧树脂相容性极佳。

增韧后在树脂体系中的纳米弹性体已达到纳米级分散。

纳米橡胶自身的梯度交联结构以及多种纳米材料的协同效应让纳米弹性体与海因型环氧树脂之间形成了新的结构，使得增韧树脂在受力时该结构吸收了冲击能量，加强了环氧树脂固化物的交联结构，大幅度提高了改性后树脂的冲击强度，改善了树脂的综合性能。

2)热变形温度不降低海因型环氧树脂的特点是：热稳定性好，耐热性高。

其绝缘灌封料在180℃下可使用5000h以上；在130℃的使用寿命为40年。

但海因型环氧树脂使用现有市场上绝大部分增韧剂后对其耐热性能都有较大影响，严重限制了其应用范围和使用寿命。

本产品采用了复合纳米材料技术提高了增韧剂自身的热变形温度值。

从而保证改性后海因型环氧树脂在大幅度提高冲击性能的情况下保持其高温性能不降低。

3)适用体系广泛HH-138（N）系列产品可适用多种海因型环氧树脂固化体系，可增韧增强海因型环氧树脂提高其机械性能，并且能在绝大多数耐高温树脂中都能发挥增韧效果。

4)工艺性能优良HH-138（N）增韧剂可长期存放，不分层、不析出，固化反应平稳。

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究阐述了环氧树脂的增韧方法和机理，对陶氏化学FORTEGRATM 202环氧增韧剂在不同固化体系中的性能表现进行了研究。

并与环氧胶粘剂中常用的端羧基丁腈橡胶（CTBN）或与环氧预聚的端羧基丁腈橡胶CTBN-Epoxy进行了性能对比。

标签：环氧树脂；增韧剂；端羧基丁腈橡胶（CTBN）；环氧预聚的端羧基丁腈橡胶（CTBN-Epoxy）环氧树脂具有良好的介电性能、化学稳定性、粘接性和加工性等特性，在航空、航天、汽车、电子电气等领域发挥重要的作用。

因此如何提高固化后环氧树脂的韧性一直是学术界和工业界研究的热门课题[1～6]。

环氧胶粘剂做为环氧树脂的一个重要应用，韧性是其必不可少的一个重要性能指标，因此选择合适的增韧剂对提高环氧胶粘剂的综合性能至关重要。

全硫化纳米羧基丁腈橡胶增韧环氧树脂性能的研究

５０１）具有表面高度交联，中心适度交联的特殊核一壳
结构对环氧树脂进行增韧，结合了纳米粒子的优点，克服了液体丁腈橡胶在固化过程中不均相结构的产生。
１实验部分
１．１主要原料
械搅拌使ＶＰ－５０１在环氧树脂中充分分散；
氢苯酐（ＭｅＨＨＰＡ，嘉兴阿尔法精细化工有限公司）；
２一乙基＿４一甲基咪唑（２，４．ＥＭＩ，上海三爱思试剂有限
公司）。１．２实验过程
１．２．１ＶＰ一５０１／环氧树脂母料的制备
环氧树脂是先进复合材料的主要基体树脂，由于其优异的粘结性能、电绝缘性能、机械性能、化学稳定性能、良好的加工性能、收缩率低和成本低廉等
优点，因而在国民经济的各个领域中被广泛应用 ¨－４］。但是纯环氧树脂固化后交联密度较高，其
８２８，环氧值０．５１，锐意卓越产品有限公司）；甲基六
收稿日期：２０１２－０３－２８作者简介：董玲（１９８６．），女，硕士研究生，主要从事环氧树脂基复合材料方面的研究。
摘要：本文研究了全硫化纳米羧基丁腈橡胶（ＶＰ一５０１）对环氧树脂性能的影响。采用ｔｚ￣ｌ－光谱分析、力学性能测试、差式

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。

浅谈环氧树脂增韧改性的研究

浅谈环氧树脂增韧改性的研究关于环氧树脂的改性,前人己经进行了大量的研究,尤其是对于环氧树脂增韧改性。

本文阐述了当前环氧树脂增韧改性的研究现状。

标签：环氧树脂增韧改性特性研究现状0 引言环氧树脂粘附力强、电绝缘性好,同时易于获得,适合大量使用,但是其较差的材料韧性限制了环氧树脂的应用。

因此,应加大对环氧树脂增韧改性的研究力度,从而获得较高的机械强度。

1 环氧树脂的特性与类型环氧树脂通常是液体状态下使用。

在固化剂参与下,经过常温或高温进行固化,达到最佳的使用目的。

作为一种液态体系,环氧树脂具有在固化过程中收缩率小、固化物的机械性能优、粘接性能高、·耐热、耐化学、耐老化性能均优良及电气性能好等特点,是在热固性树脂中用量最大的品种之一。

然而也有脆性大、韧性差等不足之处,所以需要通过对环氧树脂低聚物的化学改性及新型固化剂的选用和科学配方的设计,对其在很大程度上进行克服和改进。

目前,国内外生产的环氧树脂的品种较多,按类型可大致分为:双酚A型环氧树脂,双酚S型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,卤化双酚A型环氧树脂,脂环族环氧树脂。

芳香胺基环氧树脂,不饱和环氧树脂,双环戊二烯环氧树脂,丙烯酸环氧树脂,三聚氰酸环氧树脂等。

其中,双酚A型环氧树脂产量最大,品种最多,用途最广。

2环氧树脂增韧改性的研究现状环氧树脂以其优良的综合性能,在机械、电子、航天航空、涂料、粘结等领域得到了广泛的应用。

但环氧树脂的固化产物是具有较高交联密度的三向网状结构体,主链段运动非常困难,是典型的脆性材料。

未改性的环氧树脂的韧性差、质脆、易开裂、冲击强度低等缺点在很大程度上限制了它在那些需要高抗冲击及抗断裂性能场合下的应用。

所以对环氧树脂增韧改性方面的研究一直是人们研究关注的热点。

2.1 橡胶弹性体改性环氧树脂橡胶之所以有很好的增韧作用,是因为:a.当橡胶很好地溶解于未固化的树脂体系中后,能够在树脂凝胶过程中析出第二相(即发生微观相分离),分散于基体树脂中。

纳米橡胶填充环氧树脂的拉伸力学性能

（ｃｏｌｆｒｈｔｔｒａｄＣｖｌｎｉｅｒｇＪｘｎｎｖｒｔ，ｉｉｇＺｅｉｇ３４０）ＳｈｏｏｃｉｃｕｅｎｉｉＥｇｎｅｎ，ｉｉｇＵｉｓｙＪｘ，ｈｊｎ１０１Ａｅｉａｅｉａｎａ
ＡｂｔａｔａｅｎＭＴ，ｔｎｉｃａｉｓｅｐｒｍｅｔｏｐｘｅｉｌｄｂａｏ—ｒｂｅａｔｌｓｗｒｓｒｃ：ＢｓｄｏＳｅｓｌｍｅｈｎｃｘｅｉｎｓｆｅｏｙｒｓｎｆｌｙｎｎｅｉｅｕｂｒｐｒｃｅｅｅｉ
ｃｎｕｔｄｉｕｓｓｔｏｄｔｎｎｅｒｍｅｈｎｃｒｐｒｅ，ｓｃｓｓｅｓ—ｓｒｉｕｖｎｒａｉｇｅｅｇｏｄｃｅｎｑａｉｔｉｃｎｉｏ，ａｄｔｉａｃｉｈｃａｉｓｐｏｅｔｓｕｈａｔｓｉｒｔｎｃｒｅａｄｂｅｋｎｎｒｙ，ａｗｅｅｏｔｉｅ．Ｔｅｔｎｉｘｅｉｎｓｒｖａｈｔｌｓｃｍｏｕｕｆｈｔｃｓｆｌｄｂａｏ—ｒｂｅｅｌｅｕｒｂａｎｄｈｅｓｌｅｐｒｍｅｔｅｅｌａａｔｄｌｓｏｅｍａｒｅｉｅｙｎｎｅｔｅｉｔｉｌｕｂｒｄｃｉｓｄｅｎｔｈｏｔｒｂｅａｉｌｓｕｅｅｏｙｒｓｎｉｔｕｈｎｄｖｒｌｎｔｅｍｅｎｉ，ｔｅｔｕｈｎｎｃａｉｍｏｔｅｓｆｕｂｒｒｃｅ，ｂｔｈｐｘｅｉｏｇｅｅｅｙｗｅ１ｐｔｔｓ．Ｉａｗｈｌｈｏｇｅｉｇｍｅｈｎｓｉｈｅｓｄｓｕｓｄｆｒｅｏｉｉｇｅｐｒｎｈｎｍｅａ，ｗｉｈｉｃｕｅｒｚｎ，ｃｖｔｔｎ，ｓｅｒｇｙｅｄａｄｓｅｅｆｃｓｉｓｅｕｔｒｃｍｂｎｎｘｅｍｅｔｅｏｎｃｈｉｐｈｃｎｌｄｓｃａｉｇａｉｉａｏｈａｉｉｌｎｉｆｔｎｚｅ

橡胶增韧环氧异相增韧的原理

橡胶增韧环氧异相增韧的原理
橡胶增韧环氧树脂的原理主要包括橡胶与环氧树脂的相容性、橡胶在环氧树脂中的分散性以及环氧树脂的固化过程。

1. 橡胶增韧机理：橡胶粒子作为应力集中物诱发基体产生银纹而吸收能量。

其中，“银纹-钉锚”机理是橡胶粒子作为应力集中物诱发基体产生银纹而
吸收能量。

2. 相容性：橡胶与环氧树脂的相容性对增韧效果有很大影响。

如果相容性不好，会导致橡胶粒子在环氧树脂中分散不均匀，影响增韧效果。

3. 分散性：为了使橡胶粒子在环氧树脂中均匀分散，需要选择合适的分散剂和分散方法。

分散剂可以提高橡胶粒子与环氧树脂界面的粘附力，促进橡胶粒子的分散。

分散方法可以采用机械搅拌、超声波振动等方式，使橡胶粒子在环氧树脂中均匀分散。

4. 固化过程：环氧树脂的固化过程中，橡胶粒子可以起到促进固化反应的作用，同时也可以吸收固化过程中产生的热量，降低固化温度，缩短固化时间。

总之，通过改善橡胶与环氧树脂的相容性、提高橡胶在环氧树脂中的分散性和优化环氧树脂的固化过程，可以有效地提高环氧树脂的增韧效果。

不同纳米核壳粒子增韧环氧树脂体系的性能及机理研究

ＦＲＰ / ＣＭ２０１８�� Ｎｏ�� ７
６
不同纳米核壳粒子增韧环氧树脂体系的性能及机理研究
２０１８年７月
��
收稿日期: ２０１８￣０４￣２４基金项目: 国家自然科学基金 ( Ｕ１３６２２０５ꎬ Ｕ１５６４２００７４) ꎻ 江苏省工业支撑项目 ( ＢＥ２０１４１４６￣４) 作者简介: 王婧 (１９８５￣) ꎬ 女ꎬ 博士生ꎬ 主要从事复合材料及光固化树脂体系方面的研究ꎮ 通讯作者: 李刚 (１９７４￣) ꎬ 男ꎬ 教授ꎬ 博士ꎬ 主要从事树脂及复合材料方面的研究ꎬ ｌｉｇａｎｇ＠ｍａｉｌ�� ｂｕｃｔ�� ｅｄｕ�� ｃｎꎮ
温至１２０ ℃ ꎬ高速搅拌２０ｍｉｎꎬ混合速度为１８００ｒ / ｍｉｎꎬ 注体样条拉伸及弯曲性能ꎬ每组实验测试样品数量
典型核壳粒子的结构图见图１ꎮ
图１典型核壳粒子的结构[１６] Ｆｉｇ�� １Ｔｙｐｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｏｒｅｓｈｅｌｌｐａｒｔｉｃｌｅｓ
２�� ２树脂浇注体的制备
使用不同种类核壳粒子增韧环氧树脂ꎬ制备不同比例的ＣＳＰＥＰ体系ꎮ

纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的研究研究了纳米丁腈橡胶改性环氧树脂。

采用差示扫描量热仪（DSC），热失重分析仪（TG），力学性能测试仪及扫描电子显微镜（SEM）等测试手段，确定了固化反应体系的固化工艺，比较了不同纳米丁腈橡胶粒子含量对环氧树脂浇铸体玻璃化转变温度（Tg）、热稳定性能、力学性能的影响，并观察了改性剂对脆断及拉断断面形貌的影响。

结果表明，该固化体适用于室温固化成型中温后固化的固化工艺；纳米丁腈橡胶的加入对浇铸体的玻璃化温度影响较小，适量纳米丁腈粒子能够与环氧树脂基体发生反应增加浇铸体的密度，一定程度上提高浇铸体的耐热性；纳米丁腈粒子能够有效地增加浇铸体的柔性，降低刚度，增韧效果明显。

标签：环氧树脂；纳米丁腈橡胶；增韧中文图书分类号：TQ 323.5 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2016）03-0050-05环氧树脂具有优良的物理、机械、绝缘、耐热及耐化学腐蚀等性能，被广泛应用于航空航天，电子工业以及汽车制造等工业体系。

然而室温脆性及较高的缺口敏感性严重限制了其在高性能复合材料中的应用[1，2]。

目前，有许多方法都能有效地提高环氧树脂的韧性，其中通过添加合适的橡胶粒子是比较常用的方法。

微米级尺寸橡胶粒子增韧环氧树脂的同时，也使环氧树脂在强度及热稳定性方面的下降幅度比较明显。

随加工技术能力的发展，环氧纳米复合材料的发展在很大程度上克服了增韧带来的负面效应。

环氧纳米复合材料在纳米至亚微米的范畴结合形成，纳米相界面间存在着较强的化学键、氢键及分子间的作用力，实现环氧树脂浇铸体同步增强增韧而成为材料科学领域的研究热点[3]。

本文对纳米丁腈橡胶对环氧树脂/脂肪胺固化体系热稳定性、力学性能及增韧效果进行了研究，并对其增韧环氧树脂机理进行了探讨。

1 实验部分1.1 主要原料纳米丁腈橡胶环氧树脂母液（HH0801），工业级，株洲华西同心科技有限责任公司；环氧树脂（E-51）、改性脂肪胺环氧固化剂（DL19）、活性稀释剂（692），工业级，湖北奥生新材料科技有限公司。

纳米级核壳型交联橡胶改性环氧树脂的探讨

纳米级核壳型交联橡胶改性环氧树脂的探讨田兴和1，徐大勇，肖珅(1.成都兴云化工科技实业有限公司 610066)摘要：本文简述纳米级核壳型交联橡胶微粉的制造及其作为环氧树脂增韧改性剂的应用技术发展动向。

在环氧树脂配方设计中导入核壳微粉是制造高强韧性和高耐用性环氧树脂系产品的重要途径。

关键词：核壳微粉；增韧改性剂；环氧树脂作者简介：田兴和，男，1938年生，教授级高级工程师，长期从事环氧树脂应用技术研究。

Txh3798@一、技术背景和发展动向70年代兴起的“遥爪型”非交联液态橡胶改性环氧树脂，无论在增韧机理还是实用配方技术方面皆取得卓著成就和应用实绩。

典型的代表品种是端羧基丁腈橡胶（CTBN），其对环氧树脂强韧化改性是通过在环氧树脂固化过程中形成两相结构（既“海岛”结构）而得以实现的。

随着科学技术的进步和高新产品的不断涌现，人们发现上述改性体系由于相分离形成两相结构的最佳状态，依固化剂品种和固化条件的不同而差别极大，往往因相分离不彻底，未交联橡胶还继续溶解在连续相的环氧树脂中，致使环氧树脂固有的Tg（耐热性）和模量下降，难以既改善环氧树脂脆性，提高抗冲击性又保持环氧树脂原有的耐热性、机械强度和耐化学药品性。

80年代末九十年代初出现的核壳型交联橡胶微粉（以下简称“核壳微粉”）改性环氧树脂，克服了上述CTBN改性环氧树脂的弊端。

使环氧树脂强韧化改性技术上了一个新台阶。

核壳微粉导入环氧树脂，由于最佳两相结构，在环氧树脂固化之前就形成了，也不因固化条件而改变，这就既保持了环氧树脂固有的耐热性又使环氧树脂的强韧性获得大幅度改善。

这种改性方法获得的环氧胶粘剂称之为“第三代”环氧胶，即使在室温条件下固化亦能获得高剪切强度、高剥离强度和高抗冲性能的环氧胶种。

1、核壳型交联橡胶微粉的结构与组成。

核层是橡胶相Tg:<-30ºC壳层是相应单体接枝共聚物Tg:>70ºC核壳型微粉结构示意图核壳微粉组成依不同用途可以调整，是多种单体多层接枝共聚物。

纳米核壳增韧环氧

环氧树脂（Epoxy Resin）是一类重要的热固性树脂，由于它具有优异的粘合性、耐化学性和耐热性，以及优异的力学性能和良好的电绝缘性能，固化过程收缩率低、树脂固化物无毒、易加工成型和成本低廉等优点，在粘合剂、涂料、电子封装、航天航空以及先进复合材料等领域得到广泛应用。

但是由于其众所周知的脆性，环氧树脂的疲劳强度和冲击韧性难以满足现代工业技术的发展要求，因而如何改进环氧树脂的韧性成为化工行业的一大研究方向，其增韧研究一直是本领域技术人员的研究热点。

目前，环氧树脂胶黏剂的增韧途径有以下3种：①用橡胶弹性体、超支化聚合物和热致性液晶(TL-CP)聚合物等第二相来增韧改性；②热塑性塑料连续贯穿于环氧树脂网络中，形成半互穿网络型聚合物(Semi．IPN)增韧改性；③通过改变交联网络的化学结构组成(如在交联网络中引入“柔性段”)，以提高交联网链的活动能力来增韧。

经过国内外广大学者的共同研究，已经取得了很多进展。

但这些改性方法在提高韧性的同时，存在着降低材料模量和耐热性不足等缺点，限制了它在一些高新领域的应用。

为此，国内外学者开始致力于研究与开发一些新型改性方法，用来实现既提高环氧树脂韧性，又不降低其模量和耐热性的目的。

核壳聚合物(Core-Shell Polymer，CSP)是由2种或2种以上单体通过种子乳液聚合而得到的一类聚合物复合粒子核壳聚合物内部和外部分别富集不同成分，显示出特殊的双层或多层结构特性，见图1。

通过控制粒子尺寸和核壳组分，用于环氧树脂改性，具有减小内应力、提高粘接强度和冲击性能，同时能保持材料耐热性能基本不变的优点。

通过改变壳结构，是核壳粒子与环氧树脂具有优异的相容性，可以均匀稳定的分散于环氧树脂基体中，形成亚微米级均一稳定的产品体系，具有优越的提高强度的能力，同时在不影响固化物耐热性的前提下，有效提升了固化物的韧性，剪切强度、撕裂强度，抗冲击性能。

图1 典型核壳粒子的结构Fig 1 Typical structure of core-shell particles利用四种环氧树脂体系，分别为无增韧添加的环氧树脂(EP)、CSP-SP增韧的环氧体系(CSP-SP/EP)、CSP-BM 增韧的环氧体系(CSP-BM/EP)以及CSP-PP 增韧的环氧体系(CSP-PP/EP) 为例，做对比测试。

环氧树脂的增韧改性研究

环氧树脂的增韧改性研究近年来，随着科技的发展，环氧树脂作为一种重要的材料被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

然而，环氧树脂的脆性限制了其在某些特殊情况下的应用。

为了克服这个问题，人们开始研究环氧树脂的增韧改性方法。

本文将探讨目前常见的几种环氧树脂增韧改性的研究方法和技术。

一、颗粒增韧法颗粒增韧法是一种常见的环氧树脂改性方法。

在这种方法中，将颗粒状的增韧剂添加到环氧树脂中，增加了其断裂韧性。

常见的颗粒增韧剂包括橡胶颗粒、纳米颗粒等。

这些颗粒能够在树脂中形成弥散相，有效地吸收冲击能量，从而提高环氧树脂的韧性。

颗粒增韧法的优点是简单易行，改性效果明显。

然而，由于颗粒增韧剂的存在，环氧树脂的性能也会发生变化。

因此，在具体应用时需要根据实际需求进行选择，并进行相应的实验研究和测试。

二、改性树脂模型法改性树脂模型法是另一种常用的环氧树脂增韧改性方法。

在这种方法中，通过在环氧树脂中引入改性树脂，如聚乙烯、聚丙烯等，来提高树脂的韧性。

改性树脂与环氧树脂之间通过共混或交联形成整体结构，从而改善了环氧树脂的断裂性能。

与颗粒增韧法相比，改性树脂模型法能够更加精确地调控环氧树脂的性能。

通过选择合适的改性树脂以及控制其添加量，可以有效地改善树脂的断裂韧性，并在一定程度上保持环氧树脂的原有性能。

三、纳米填料增韧法纳米填料增韧法是一种新兴的环氧树脂改性方法。

通过将纳米级的填料添加到环氧树脂中，可以改善其力学性能。

常见的纳米填料包括氧化铝、氧化硅、纳米蒙脱土等。

这些纳米填料具有高比表面积和特殊的物理化学特性，能够有效地提高环氧树脂的力学强度、热稳定性和阻燃性能。

纳米填料增韧法的优点是填料与环氧树脂之间形成了较强的界面相互作用，从而提高了树脂的强度和韧性。

然而，纳米填料的添加量和分散性对环氧树脂的性能影响较大，需要进行精确的调控和研究。

结论环氧树脂的增韧改性研究主要采用颗粒增韧法、改性树脂模型法和纳米填料增韧法。

这些方法各有优点和适用范围，可以根据实际需求进行选择。

环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展

环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展随着科学技术的不断发展，纳米材料的应用范围越来越广泛。

而在橡胶制品的防老化领域，环氧树脂纳米涂料以其独特的性能在近年来得到了广泛的研究与应用。

本文将从环氧树脂纳米涂料的组成与特点、其在橡胶制品中的应用以及发展前景等方面探讨其在橡胶制品防老化中的研究与发展。

首先，我们先了解一下环氧树脂纳米涂料的组成与特点。

环氧树脂纳米涂料是由环氧树脂为基料，经过纳米填料进行改性得到的一种涂料。

其主要特点是具有优异的附着力、硬度以及抗老化性能，同时还具有良好的耐候性和耐化学品性能。

这些特点使得环氧树脂纳米涂料成为一种理想的防老化材料。

其次，我们来看一下环氧树脂纳米涂料在橡胶制品中的应用。

橡胶制品在使用过程中容易受到氧化、紫外线、大气污染物等因素的影响，从而导致其老化与破坏。

而环氧树脂纳米涂料的应用可以改善橡胶制品的耐老化性能，延长其使用寿命。

通过在橡胶表面形成一层纳米涂膜，可以阻止氧气和光线对橡胶的进一步损害，从而减缓橡胶老化的速度。

此外，环氧树脂纳米涂料还可以提高橡胶制品的硬度和耐磨性，增强其机械性能。

然而，虽然环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中具有巨大的潜力，但目前仍存在一些挑战和问题。

首先，纳米涂膜的制备工艺还不够成熟，需要进一步优化和改进。

其次，环氧树脂纳米涂料的成本相对较高，限制了其在大规模应用中的推广。

另外，对于环氧树脂纳米涂料的性能评估与标准化也需要加强，以确保其质量和可靠性。

面对这些挑战，研究人员们正不断努力推动环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化领域的研究与发展。

首先，需要深入研究纳米材料与橡胶制品的相互作用机理，以便更好地设计和制备纳米涂膜。

其次，通过技术创新和工艺改进，不断降低环氧树脂纳米涂料的成本。

此外，加强对环氧树脂纳米涂料性能评估与标准化的研究，以确保其在实际应用中的可靠性和稳定性。

展望未来，环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展前景十分广阔。

RAL230环氧树脂低温力学性能及纳米增韧研究

Key words: epoxy resin, low temperature, nonaparticles doped
引言随着航天科技的发展，高性能高分子材料除用作承力结构材料外，还用作超低温、超高温防护，吸收电磁波、红外、声波的隐身及减震、降噪的阻尼等特殊用途。由于航天器必须承受各种空间环境对他们的要求，包括耐空间原子氧、耐高低温交变，耐空间辐射等苛刻条件，有些部件，如新型液氧液氢大推力火箭的燃料储槽更直接工作在接近绝对零度的温度下，因此在其上使用的高分子材料性能要求很严格，新材料的研究开发对新一代航天飞行器突破“小型化”“高性能化”和“多功能化”有举足轻重的影响。耐极低温特殊高分子复合材料一直是国际上十分重视，并大力投资研究的领域。近年来随着大型低温工程如超导 Tokamak 建设等的需要，英国 Rutherford 试验室，美国国家标准局，德国 Karlsyuhe 研究中心等著名研究机构对工作在液氦温区的高分子复合材料进行了很深入的研究，开发出了一些极低温性能良好的环氧基复合材料，并成功应用在欧洲核子物理中心的大型超导磁体中。他们还花大力气研究极低温下高分子复合材料的各种评测技术，对复合材
VOCATIONAL
TECHNOLOGY 职业
技术
专题研究
RAL230 环氧树脂低温力学性能及纳米增韧研究
河北郑福臣邵爱萍
摘要：环氧树脂优良的物理、化学及力学性质使其得到广泛的应用。此类材料的低温性能还有待于进一步开发。本文对 R AL230 环氧树脂常温和低温（77K）力学性能进行了较详细的研究，并进行了系统的比较。低温下，材料的各项低温力学性能都有显著的提高，讨论了 R AL230 环氧树脂在低温下力学性能的提高是由于材料致密度提高的结果。最后指出通过纳米技术掺杂可对其增加韧性，在低温下的应用前景。

纳米橡胶填充环氧树脂的压缩力学性能

第22卷第1期宁波大学学报（理工版）V ol.22 No.1 2009年3月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Mar. 2009文章编号:1001-5132（2009）01-0112-05纳米橡胶填充环氧树脂的压缩力学性能廖绍凯, 杨黎明*（宁波大学力学与材料科学研究中心, 浙江宁波 315211）摘要: 鉴于复合材料具有不同于一般材料优异的性能, 因此有必要在宽广应变率的范围内(从准静态到冲击动态)来认识纳米粒子的增强增韧效应及其机理. 为了对纳米橡胶/环氧树脂的动静态压缩力学性能进行研究, 分别在霍普金森压杆(SHPB)和MTS液压伺服材料试验机上进行了纳米橡胶填充环氧树脂复合材料的动静态压缩实验, 并将实验结果与细观力学方法的预测性能进行了比较分析, 探讨了纳米级橡胶颗粒对基体材料环氧树脂的改性效果.关键词: 纳米复合材料; 增强增韧; 动静态力学性能; 细观力学中图分类号: O346 文献标识码: A环氧树脂(ER)是泛指分子中含有2个或2个以上环氧基团的有机高分子化合物, 除个别情况外, 它们的相对分子量都不高. 环氧树脂分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为特征, 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, 具有形式多样、固化方便、粘附力强、收缩性低、化学和尺寸稳定性好的优点. 但通常使用的环氧树脂在固化后的性脆、冲击强度低, 限制了环氧树脂的使用. 因此提高环氧树脂的抗冲击强度而不显著影响其他力学性能指标和耐热性, 一直是重要的研究热点[1].橡胶是一种具有极高弹性的高分子材料, 其弹性变形量可达100%~1000%, 且回弹性好、回弹速度快. 同时, 橡胶还有一定的耐磨性、很好的绝缘性和不透气、不透水性, 是常用的弹性、密封、减震防震材料和传动材料. 正由于橡胶的高弹性能, 也常被作为分散相来增韧塑料[2], 可以提高脆性高分子材料的韧性, 降低内应力, 提高抗热冲击性能[3]. 从20世纪60年代末国内外进行了大量的工作[4], 其中用液体端羧基丁氰橡胶(CTBN)增韧环氧树脂已成功地应用于胶粘剂、复合材料及涂料等方面[5].研究结果表明: 采用大颗粒(微米量级以上)橡胶增韧环氧树脂, 会使材料强度及刚度明显下降; 如采用填料增强, 韧性又会下降. 而在环氧树脂中加入纳米材料被认为是一种有效的改性方法, 由于纳米材料表面的非配对原子多, 与环氧树脂发生物理或化学结合的可能性大, 增强了粒子与基体的界面结合, 进而可承担一定的载荷, 具有增强增韧的可能[6,7], 而且具有更好的耐磨性能[8]. 已有的大量研究表明在高聚物中加入纳米CaCO3、TiO2等对基体材料具有良好的改性效果[9,10].收稿日期:2008-10-02. 宁波大学学报（理工版）网址: 基金项目:国家自然科学基金（10672083）.第一作者:廖绍凯（1983－）, 男, 江西吉安人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 材料动态响应. E-mail: liaoshaokai@ *通讯作者:杨黎明（1957－）, 男, 北京人, 教授, 主要研究方向: 材料冲击动力学. E-mail: yangliming@第1期廖绍凯, 等: 纳米橡胶填充环氧树脂的压缩力学性能 113本文利用MTS和SHPB实验装置对纳米橡胶填充环氧树脂复合材料的准静态和冲击动态性能进行了研究, 探讨纳米橡胶颗粒含量和应变率对其基体材料的影响. 建立复合材料性质与复合材料的相材料性质和微结构参数的关联是实现复合材料设计乃至优化的基础, 研究已取得一系列的结果[11,12]. 但随着颗粒深入到纳米尺度, 传统细观力学的方法已不能适用于计及纳米效应的复合材料中,现已有相关理论探讨了预测加入纳米粒子后复合材料宏观力学性能改变的情况[13,14]. 为此, 本文在准静态和动态实验结果分析的基础上, 通过与细观力学预测理论结性能结果进行比较, 从宏观层次上来体现纳米填充效应.1实验部分1.1实验材料本实验采用的纳米橡胶填充环氧树脂复合材料由国家纳米中心提供, 原料为在双酚A环氧树脂中添加不同含量的超细全硫化粉末羧基丁氰橡胶(VP-501)纳米颗粒, 颗粒尺度在50~100nm之间,固化剂为甲基六氢苯酐(MHHPA), 其具体组成见表1.表1 纳米材料组份样品材料组份纳米颗粒含量/(vol%)ER0 E51/MHHPA 0ER3 E51/MHHPA/Nanorubber 3ER6 E51/MHHPA/Nanorubber 6ER9 E51/MHHPA/Nanorubber 9材料采用原位聚合的方法制造而成, 其分散能够得到足够的保证[15], 图1则为VP-501增韧环氧树脂的微观结构, 可见纳米颗粒分布均匀, 无团聚现象.1.2准静态实验准静态压缩实验是在MTS(型号: 810 Material Test System)材料试验机上进行的, 为便于与动态力学性能试验结果比较, 静态实验采用了与动态Hopkinson压杆相同的试样尺寸. 高6mm、直径10 mm的圆柱. 每种材料做0.01s-1和0.001s-1的2种应变率的情况. 在实验中, 为减少试件压缩变形时端面摩擦对实验结果产生的影响, 在试件两端都涂抹润滑剂. 并为保证实验初期试件与加载台面没有空隙, 对试样施加0.01kN预载荷.为保证实验结果的重复性和可靠性, 每种材料在不同应变率下至少做了5组以上的实验. 取其平均值进行比较分析, 图2和图3分别为准静态下图1 VP-501增韧环氧树脂的透射电镜照片图2 应变率为0.001s-1各含量的应力应变图图3 应变率为0.01s-1时各含量的应力应变图114 宁波大学学报（理工版） 2009各材料的工程应力应变曲线.实验结果显示: 材料随纳米颗粒含量的增加, 屈服强度和弹性模量逐渐降低, 随应变率的增加略有增加. 同时在实验中, 给每个试件都持续加载, 直至其压碎为止, 同时发现纯环氧树脂在最后碎裂时, 发出“砰”的脆断声音; 而加有橡胶纳米颗粒的树脂则没有此现象, 而是在环向膨胀的拉应力下产生劈裂, 且随着颗粒含量的增加愈加明显. 1.3 动态实验动态力学性能在分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置进行, 测试不同含量下橡胶纳米颗粒/环氧树脂复合材料在中应变率下的动态力学性能, 试件的尺寸为高6mm 、直径10mm 的圆柱. 为保证重复性和可靠性, 每组应变率进行了4种重复性实验. 实验得到2种应变率(1500s -1和3000s -1)情况下各材料的工程应力应变曲线如图4和图5所示.在上述的动态实验中, 受子弹长度、输入气压图4 应变率为1 500s -1时各含量应力应变图图5 应变率为3 000s -1时各含量应力应变图和试件尺寸的影响, 未能将试件一次性压碎, 在3000s -1应变率时, 试件是在2次加载时被压碎, 因此未能得到各材料的破坏应力和应变.2 结果分析2.1 动静态实验结果比较通过前面的动静态工程应力应变曲线, 对该材料力学性能已有了大概的了解, 但为更细致地表征材料之间的差异,需作进一步的分析. 根据前面的静态实验, 在得到各含量不同应变率下的弹性模量的基础上, 同时结合动态实验数据可给出各应变率下的屈服强度.从图6和图7可以看出: (1)材料为率敏感材料时, 其弹性模量和屈服强度随应变率的增加均有增加, 随纳米橡胶颗粒含量的增加而略有降低, 这是因为添加的颗粒为橡胶材料, 但是其降低值并图6 弹性模量随纳米颗粒含量的变化图7 屈服应力随应变率和颗粒含量的变化第1期廖绍凯, 等: 纳米橡胶填充环氧树脂的压缩力学性能 115未象大颗粒橡胶填充材料那样有明显的下降, 原因可通过细观力学的方法求得; (2)在做压缩实验时, 受加载方式、加工工艺和内部缺陷等的影响,材料的破坏应力和应变具有分散性, 难以判定纳米颗粒含量的加入对基体材料的增韧效果, 应通过拉伸实验、冲击实验和断裂实验来进一步判定.2.2细观力学与实验结果对比建立复合材料性质与复合材料的相材料性质和微结构参数的关联, 是实现复合材料设计乃至优化的基础, 经过近半个世纪不懈的努力, 人们在建立此种关联方面取得了大量的成果. 常用的细观力学的计算方法有稀疏法、Mori-Tanaka法、自洽法以及Hashin-Shtrikman界限理论等, 这些都能从理论上探讨复合材料的宏观力学性能,通过细观力学的方法从理论上得到微米颗粒橡胶加入到环氧树脂基体材料中复合材料的宏观力学性能—–弹性模量. 其中理论计算时采用的材料参数: 橡胶颗粒的弹性模量为2MPa; 泊松比为0.49; 基体环氧树脂的弹性模量即为本实验不含纳米颗粒的材料的弹性模量; 泊松比为0.3. 将颗粒含量相同情况下计算结果和实验结果比较如图8和图9所示.从图8和图9的结果可以看出: 在相同应变率和含量下, 实验值均高于用细观力学方法得到的理论值, 而且细观力学各方法得到的值均是在理想界面粘接情况下得到的, 因此实际上宏观弹性模量应低于细观力学方法得到结果, 当然更应低于界限理论得到的上限值, 而当基体中加入纳米颗粒后, 其弹性模量虽略有下降, 但相对于微米级颗粒加入后有了很大的改观.3小结随着纳米科技的迅速发展, 纳米材料已成为当前的研究热点, 人们不断探索纳米颗粒的加入如何改性基体材料, 而其优良的增强增韧的机理至今仍然需要去认真地探索和研究. 本文针对纳米橡胶颗粒填充环氧树脂复合材料做了些基础性的工作, 得到如下结论:(1) 橡胶/环氧树脂纳米复合材料为率相关材料, 随着应变率的增加屈服强度和弹性模量有不同程度的提高;(2) 受加载方式、加工工艺和内部缺陷等影响, 材料的破坏应力和应变具有分散性, 难以判定纳米颗粒含量的加入对基体材料的增韧效果, 应通过拉伸实验、冲击实验和断裂实验来进一步判定, 这也是我们接下来需要做的工作;(3) 通过比较实验值和细观力学得到的理论值, 相对于微米橡胶颗粒的改性, 纳米橡胶颗粒具有更好的增强效果, 不至于明显降低基体材料的强度, 同时也说明在分析纳米颗粒对复合材料力学行为影响时, 必须考虑纳米效应.图8 应变率为0.01s-1时弹性模量比较图9 应变率为0.001s-1时弹性模量比较116 宁波大学学报（理工版） 2009参考文献:[1]李宁生, 孙载坚. 橡胶增韧环氧树脂[J]. 高分子材料科学与工程, 1987(5):8-11.[2]过梅丽, 赵得禄. 高分子物理[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005.[3]王霞, 宋爱腾, 余云照. 橡胶增韧环氧树脂的新方法[J]. 粘接, 1991, 12:5-8.[4]孙以实, 赵世琦. 橡胶增韧环氧树脂机理的研究[J].高分子学报, 1988(2):101-105.[5]Ting R Y. The role of the polymeric metrix in theprocessing and structural properties of composite materials[J]. Journal of Polymer Science, 1983, 12:171- 177[6]Ye Yueping, Chen Haibin, Wu Jingshen. High impactstrength epoxy nanocomposites with natural nanotubes[J].Polymer, 2007, 48:6426-6433.[7]Bernd Werzel, Patrick Rosso, Frank Haupert. Epoxynanocomposites-fracture and toughening mechanisms[J].Engineering Fracture Mechanics, 2006, 73:2375-2398. [8]Yu Sirong, Hu Haixia, Ma Jun. Tribological properties ofepoxy/rubber nanocomposites [J]. Tribology International, 2008, 12:1-7[9]梁基照, 刘冠生, 杨铨铨, 等. PPS/GF/纳米CaCO3三元复合材料的力学性能的研究[J]. 塑料工业, 2006, 34: 8-19.[10]季光明, 陶杰, 汪涛, 等. 纳米TiO2填充改性PP的力学性能研究复合材料学报[J]. 2005, 22:100-106.[11]王崇愚. 多尺度模型及相关分析方法[J]. 复杂系统与复杂性科学, 2004(1):9-19.[12]胡更开. 复合材料有效弹性性质分析方法[J]. 力学进展, 2001, 31:361-393.[13]Mura T. Micromechanics of defects in solids[M]. 2nd.Dordrecht: Martinus Nijhoff, 1987.[14]谢桂兰, 张平, 龚曙光, 等. 结晶聚合物基纳米复合材料多层次结构及有效性能预测[J]. 高分子材料科学与工程. 2005, 21:24-27.[15]任杰, 刘艳. 聚合物基有机-无机纳米复合材料研究及应用前景[J]. 材料导报, 2003, 17:58-62.The Mechanics Properties of Epoxy Resin Filled by Nano-rubber ParticlesLIAO Shao-kai, YANG Li-ming*( Mechanics and Material Science Research Center, Ningbo University, Ningbo 315211, China )Abstract: Nano-composites are provided with outstanding properties different from ordinary material , in some cases, materials maybe resist dynamic loads from explosions and high-speed impact. Consequently, it is imperious to understand the reinforcing and toughing effect and mechanism of nano-particles under broad strain rates (from quasi static to dynamic). This paper has carried on some experiments of epoxy resin filled by nano-rubber particles through Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) and MTS, and have gained their mechanics properties. In the meanwhile, comparing the results of micromechanics, the modified effects of nano-rubber particles are discussed.Key words: nano-composite; reinforcing and toughing; quasi static and dynamic mechanics properties; micromechanics CLC number: O346 Document code: A（责任编辑章践立）。

橡胶增韧环氧树脂的界面极化研究

文章编号:1000-3851(2002)04-0006-05收稿日期:2000-10-26;收修改稿日期:2001-06-08基金项目:国家自然科学基金(59777015)作者介绍:王德生(1965),男,博士,主要从事电工绝缘材料、超大规模集成电路环氧封装料、耐高温聚亚胺复合材料等方面的研究。

橡胶增韧环氧树脂的界面极化研究王德生1,2,杨士勇1,刘　斌2,陈　维2,陈寿田2(1.中国科学院化学研究所,北京100080; 2.西安交通大学,西安710049)摘　要:　研究了奇士橡胶增韧剂增韧的环氧树脂的介电性能与温度和频率变化的关系,并与未增韧的纯环氧树脂的情况作了对比分析,橡胶增韧环氧树脂介电性能的改变来自于环氧树脂固化过程中橡胶分散相的形成,进而导致界面松弛极化。

在交变电场作用下,载流子在橡胶相的两端之间运动,其行为等效于偶极子,该过程可以M WS 模型予以合理解释。

关键词:　环氧树脂;橡胶增韧;介电性能;M W S 模型中图分类号:　T B 332 文献标识码:ASTUDY ON INTERFAC E POLARIZATION OF RUBBER -TOUGHENED EPOXY RESINSWANG De-sheng 1,2,YANG Shi-yong 1,LIU Bin 2,CHEN Wei 2,CHEN Shou-tian2(1.Institute of Chemistry ,Chinese A cademy of Sciences ,Beijing 100080,China ;2.Xi'an Jiaotong U niversity ,Xi'an 710049,China ;)Abstract :　Dielectric properties of 40percent QR toughening-ag ent toug hened anhydride-cured e-poxy resins (EP )and pure anhy dride -cured EP w ere m easured .The relationships betw een the relative perm ittivity and dielectric loss of cured EP w ith temperature and frequency were also studied .T he in-terfacial polarization process could be described by the MWS model owing to the phase separation pro-cess taking place during the cure.Key words :　epox y resin ;rubber toug hening ;dielectric property ;MWS m odel 作为一种合成热固性树脂,环氧树脂被广泛应用于许多工业领域。

不同形状纳米粒子增韧环氧树脂复合材料的研究的开题报告

不同形状纳米粒子增韧环氧树脂复合材料的研究的开题报告一、选题依据与研究意义环氧树脂是一种重要的高性能材料，广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。

但是它也存在一定的缺陷，如低强度、脆性大等，特别是在高应力条件下易发生断裂。

针对这些问题，近年来研究者们通常采用增韧剂对环氧树脂进行强化，以提高其力学性能。

目前，纳米粒子已经成为一种有效的增韧剂，因其具有很强的增韧效果，并且对纳米材料的力学和物理性质研究已取得了较为丰富的成果。

本文拟研究的是不同形状的纳米粒子在增韧环氧树脂方面的应用。

随着纳米科技的发展，不同形状的纳米材料也被逐渐应用于增韧材料的制备中，此类研究对于强化环氧树脂等高性能材料具有很重要的理论和实际意义。

因此，本文的意义在于将不同形状纳米粒子增韧环氧树脂的研究进行探究和总结，为环氧树脂强化材料的开发和应用提供科学依据和技术支持。

二、研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面：1. 纳米纤维增韧环氧树脂的制备：采用纳米纤维作为增韧材料，制备增韧环氧树脂。

通过改变纳米纤维的形貌和用量，考察不同形貌的纳米纤维对环氧树脂力学性能的影响。

2. 纳米颗粒增韧环氧树脂的制备：以球形、棒形等纳米颗粒为增韧材料，制备增韧环氧树脂。

通过改变颗粒形貌和用量，考察不同形状的纳米颗粒对环氧树脂力学性能的影响。

3. 环氧树脂复合材料的性能测试：通过拉伸、压缩等测试手段，对不同形状的纳米增韧材料的环氧树脂复合材料进行力学性能测试，比较不同材料的增韧效果。

4. 制备优化与分析：在制备环氧树脂复合材料的过程中，考虑不同工艺参数对复合材料性能的影响，进行优化；并对增韧机制进行分析，为材料的进一步应用提供理论指导。

三、研究方法本文的研究方法主要包括：1. 纳米纤维的制备和表征：采用颇具代表性的电纺法制备纳米纤维，利用扫描电镜和透射电镜对纳米纤维进行形貌和结构表征。

2. 环氧树脂及纳米颗粒的制备：采用普通溶液法、高剪切混合物料法、两步固化法等工艺制备环氧树脂，并将不同形状的纳米粒子掺入其中进行制备。

纳米橡胶增韧环氧树脂性能研究

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究

橡胶／纳米无机粒子增韧增强环氧树脂的研究

海因型环氧树脂纳米橡胶增韧剂

纳米增韧剂FoRTEGRArM202增韧环氧胶粘剂的研究

全硫化纳米羧基丁腈橡胶增韧环氧树脂性能的研究

环氧树脂改性方法的研究现状及进展

浅谈环氧树脂增韧改性的研究

纳米橡胶填充环氧树脂的拉伸力学性能

橡胶增韧 环氧异相增韧的原理

不同纳米核壳粒子增韧环氧树脂体系的性能及机理研究

纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

纳米级核壳型交联橡胶改性环氧树脂的探讨

纳米核壳增韧环氧

环氧树脂的增韧改性研究

环氧树脂纳米涂料在橡胶制品防老化中的研究与发展

RAL230环氧树脂低温力学性能及纳米增韧研究

纳米橡胶填充环氧树脂的压缩力学性能

橡胶增韧环氧树脂的界面极化研究

不同形状纳米粒子增韧环氧树脂复合材料的研究的开题报告

橡胶增韧环氧异相增韧的原理