环氧树脂改性方法的研究现状及进展

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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。

环氧树脂的改性研究发展

环氧树脂的改性研究发展

环氧树脂的改性研究发展付东升 1 朱光明 1 韩娟妮2(1西北工业大学化工系,2西北核技术研究所)1、前言近年来,科研工作者对环氧树脂进行了大量的改性研究,以克服其性脆,冲击性、耐热性差等缺点并取得了丰硕的成果。

过去,人们对环氧树脂的改性一直局限于橡胶方面,如端羧基丁脂橡胶、端羟基丁腊橡胶、聚琉橡胶等[1—4]。

近年来,对环氧树脂的改性不断深入,改性方法日新月异,如互穿网络法、化学共聚法等,尤其是液晶增韧法和纳米粒子增韧法更是近年来研究的热点。

综述了近年来国内外对环氧树脂的改性研究进展。

2、丙烯酸增韧改性环氧树脂利用丙烯酸类物质增韧环氧树脂可以在丙烯酸酯共聚物上引入活性基团,利用活性基团与环氧树脂的环氧基团或经基反应,形成接技共聚物,增加两相间的相容性。

另一种方法是利用丙烯酸酯弹性粒子作增韧剂来降低环氧树脂的内应力。

还可以将丙烯酸酯交联成网络结构后与环氧树脂组成互穿网络(IPN)结构来达到增韧的目的。

张海燕[5]等人利用环氧树脂与甲基丙烯酸加成聚合得到环氧-甲基丙烯酸树脂(EAM),其工艺性与不饱和聚酯相似,化学结构又与环氧树脂相似,得到的改性树脂体系经固化后不仅具有优异的粘合性和化学稳定性,而且具有耐热性好、较高的延伸率,固化工艺简单等优点。

同时由于共聚链段甲基丙烯酸酯的引入,体系固化时的交联密度降低,侧基的引入又为主链分子的运动提供更多的自由体积,因此改性体系的冲击性能得以提高。

韦亚兵[6]利用IPN法研究了聚丙烯酸酯对环氧树脂的增韧改性。

他将线性聚丙烯丁酯交联成网状结构后与环氧树脂及固化剂固化,形成互穿网络结构。

该方法增加了丙烯酸丁酯与环氧树脂的相容性。

该互穿网络体系具有较高的粘接强度和优异的抗湿热老化能力。

李已明[7]通过乳液聚合法首先制备出丙烯酸丁酯(PBA)种子乳液,在引发剂作用下合成出核乳液,然后在该种子上引入聚甲基丙烯酸甲酯壳层得到核壳粒子。

利用该粒子来增韧环氧村脂时,由于聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数与环氧树脂的溶解度参数相近,因此两者的界面相容性非常好。

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。

环氧树脂改性研究进展

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。

环氧树脂的改性与增韧研究

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。

环氧树脂的改性研究及未来发展

环氧树脂的改性研究及未来发展

环氧树脂的改性研究及未来发展摘要:环氧树脂有高度热固性和耐磨性的特点。

由于环氧树脂本身有非常高的交联密度,其内部电压的值也具有很大的效果,这就出现了低热阻和低韧性的缺点。

因此本文主要分析了环氧树脂的改性,同时研究了环氧树脂的发展趋势。

关键词:环氧树脂;改性研究;未来发展1环氧树脂分类环氧树脂的类型非常复杂,并且对各种类型的环氧树脂的分类也是不同的。

根据化学组成,可以将它分为环氧树脂缩水甘油醚和环氧树脂缩水甘油酯。

在缩水甘油醚环氧树脂中,环氧基团能够和其他基团键合,这样一来,酯键也相对较强。

二,整个环氧树脂缩水甘油醚基团,会通过醚键的作用,形成键合过程,将环氧树脂混合的环氧基团和其他基团键合。

烯烃环氧化化合物主要是与具有酰亚胺结构的直链脂族和脂环族环以及最终的环氧化合物相连。

根据环氧树脂的物理状态,可分为液体和固体两种形式。

大多数环氧树脂是液体形式,双酚A环氧树脂是最常见的,常温下为粘稠液体。

1.1橡胶弹性体增韧许多科学家对弹性体如橡胶弹性体进行了全面研究。

可以在紧固机构和穿孔条带中描述它的刚性行为。

银锚定机构,即EP的连续相的橡胶颗粒,通过应力产生感应从而吸收能量。

当形成裂缝时,橡胶充当桥或锚,以维持延长关闭动作的速度。

“剪切带”机制意味着橡胶颗粒在凝固和冷却过程中经受整数应力。

当加载基板时,裂缝受到三个方向的应力场,叠加两个力在基质内部形成橡胶颗粒,产生孔以促进裂纹尖端积聚,同时增加橡胶颗粒的应力集中。

因此,孔的形成,可以引起基质树脂在橡胶颗粒之间的局部位移,从而减少和防止堵塞。

XiJJ及其同事[7]改性了EP,通过末端羧化丁腈橡胶(CTBN),表明EP树脂体系的冲击强度得到进一步改善。

EP的抗冲击性最佳时,CTBN的质量分数应该是15%,这时的EP比以前高47%,不过其玻璃化转变温度(Tg)、其拉伸性能和压缩性都相对降低。

A. Ozturk等人[8]使用固化剂的末端羟基(HTBN)60分钟和混合的HTBN(1%)和SCA(2%)和丁腈橡胶的硅烷偶联剂(SCA)研究了EP的固化性能,最终的固化产物的拉伸强度增加10%,拉伸模量为33%,伸长率为27.9%,冲击强度为43.2%。

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。

环氧树脂改性研究进展

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。

环氧树脂改性研究进展

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

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
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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

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。

环氧树脂的改性及其水性化研究

环氧树脂的改性及其水性化研究

环氧树脂的改性及其水性化研究环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。

然而,环氧树脂也存在一些缺点,如脆性大、易开裂、耐候性差等,这些问题限制了环氧树脂的应用范围。

因此,对环氧树脂进行改性和水性化研究,提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。

环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。

在改性方面,研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法,改善环氧树脂的韧性和耐候性。

在水性化方面,研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等,以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。

然而,现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。

如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性,制备过程也较为复杂。

在水性化方面,由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差,限制了其应用范围。

环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。

其中,共聚是常见的改性方法之一,通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段,改善环氧树脂的韧性和耐候性。

共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起,以获得综合性能优异的改性环氧树脂。

交联和扩链则通过增加环氧树脂的分子量,提高其力学性能和化学稳定性。

环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团,将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。

这不仅可以降低VOC的排放,改善作业环境,还可以扩大应用领域,如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。

实现环氧树脂水性化的方法主要有两种:乳化和非乳化法。

乳化法是通过乳化剂的作用,将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中,形成稳定的水分散液。

非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团,使其直接溶于水中。

本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法。

通过对国内外相关文献进行梳理和分析,了解环氧树脂改性和水性化的研究现状以及存在的问题。

然后,根据文献综述的结果,设计并实施了一系列实验,以验证改性剂对环氧树脂性能的影响以及不同制备工艺对环氧树脂水性化的影响。

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,以其优异的性能广泛应用于航空航天、电子设备、汽车和建筑材料等领域。

纯环氧树脂在一些方面还存在一些不足,如脆性、低耐热性等。

对环氧树脂进行改性已成为当前的研究热点之一。

本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行综述。

近年来,研究人员通过添加各种纳米颗粒对环氧树脂进行改性。

纳米颗粒的加入不仅可以增强环氧树脂的力学性能,还可以改善其热稳定性和耐磨性。

常见的纳米改性剂包括纳米粉末、纳米纤维和纳米颗粒填料等。

纳米粉末的改性效果最为显著。

研究发现,添加纳米粉末后,环氧树脂的屈服强度和断裂韧性均有所提高。

一些研究还发现,通过改变环氧树脂的配方或调整反应条件,也可以实现对其性能的改善。

添加可共溶的树脂或低分子化合物可以提高环氧树脂的可加工性,降低其黏度,从而提高其涂覆性能。

在反应条件方面,控制固化反应的温度和时间可以调节环氧树脂的硬化程度和力学性能。

还有一些新型的环氧树脂改性方法得到了研究。

采用无机材料改性的方法可以改善环氧树脂的力学性能和耐热性。

研究人员发现,添加一定量的纳米氧化物或纳米硅酸盐可以显著增强环氧树脂的力学性能,并且使其具备较好的耐热性。

一些功能性改性剂的引入也被广泛关注,如荧光染料、磁性颗粒等。

这些功能性改性剂的引入不仅可以改善环氧树脂的性能,还可以赋予其特殊的功能,如荧光性能或磁性。

环氧树脂改性方法的研究已经取得了一定的进展,但仍存在一些挑战。

如何实现纳米颗粒的均匀分散、如何调控纳米颗粒与环氧树脂的相互作用等问题仍待解决。

开发出效果更好、操作更简便的改性方法也是当前的研究方向之一。

环氧树脂改性方法的研究仍具有很大的发展空间,对于提高环氧树脂的性能以及拓宽其应用领域具有重要意义。

环氧树脂的增韧改性研究

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。

环氧树脂增韧改性研究现状

环氧树脂增韧改性研究现状

环氧树脂增韧改性研究现状近年来橡胶弹性体、刚性粒⼦、热塑性树脂、液晶聚合物及核- 壳结构聚合物增韧环氧树脂的研究现状,并展望了环氧树脂增韧改性研究的发展前景。

关键词:环氧树脂;增韧;改性 环氧树脂是⼀类重要的热固性树脂,具有⼀系列优异性能和⼴泛⽤途,但其交联密度⾼,韧性低,冲击性能差,剥离强度⼩等缺点,限制了它在某些⾼技术领域的应⽤。

因此,提⾼环氧树脂的韧性是进⼀步扩⼤其应⽤范围的关键。

本⽂概述了近年来⽤橡胶弹性体、刚性粒⼦、热塑性树脂、液晶聚合物以及核- 壳结构聚合物增韧环氧树脂的研究现状及其发展前景。

1 橡胶弹性体增韧早在20世纪60年代,McGarry F J⽤端羧基液体丁腈橡胶(CTBN) 对环氧树脂开展了改性研究[ 1 ] ,取得较好的效果。

其增韧机理主要有局部剪切屈服,橡胶颗粒内部空⽳或颗粒的脱落所引发的环氧基体中孔洞或空⽳的塑性体积膨胀,裂纹在橡胶颗粒处的桥联等3种[ 2 ]。

⽬前⽤于增韧环氧树脂的弹性体主要有活性端基液体橡胶,如端羧基聚丁⼆烯(CTPB) 、端羧基丁腈橡胶(CTBN) 、端羟基聚丁⼆烯(HTPB) 、端羟基丁腈橡胶(HTBN) ;有机硅弹性体;聚氨酯等。

1. 1 活性端基液体橡胶增韧在活性端基液体橡胶增韧剂中,研究较早较多的是CT2BN。

在CTBN /EP体系中,当CTBN的质量分数为10%时,固化物的断裂韧性(K1C )为2. 34 MN· m1 /2 ,⽐未改性的环氧树脂增加了270%。

影响CTBN增韧效果的主要因素有CTBN中丙烯腈含量, CTBN的分⼦质量、添加量,固化剂,固化温度,环氧基体平均⽹链长度及官能团数⽬等[ 3~5 ] 。

CTBN对常温固化体系增韧效果较差。

⽇本合成橡胶(株)采⽤交联橡胶粒⼦改性环氧树脂,橡胶⽤量为5% ~10% , 便可达到剪切强度和剥离强度的平衡,即使在常温下快速固化, 也具有很⾼的剥离强度、冲击强度和很好的粘接耐久性,可⽤作粘接油⾯钢板的结构胶粘剂[ 6 ]。

浅析环氧树脂改性方法的现状及展望

浅析环氧树脂改性方法的现状及展望

浅析环氧树脂改性方法的现状及展望发布时间:2021-12-10T05:15:54.388Z 来源:《科学与技术》2021年第26期作者:于哲[导读] 综述环氧树脂(EP)耐高温改性工艺的研究进展。

主要介绍与耐热聚合物、于哲中石化巴陵石油化工有限公司树脂部,岳阳云溪414014摘要:综述环氧树脂(EP)耐高温改性工艺的研究进展。

主要介绍与耐热聚合物、填料共聚共混的改性方法,如使用双马来酰胺(BMI)、聚酰亚胺(PI)、聚醚砜树脂、酚醛树脂、二甲基硅氧烷等作为改性剂,使用4,4耐热二氨基二苯甲烷(DDM)、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)等作为固化剂。

讨论关于环氧树脂改性研究的不足之处,对未来的研究方向提出展望。

前言:环氧树脂是一类分子中含有两个以上的环氧基团,在适当条件下能形成三维交联网络固化物的化合物总称。

固化前环氧树脂是一种环氧低聚物,固化后会形成一种树脂网络结构,且固化后的收缩率较小。

环氧树脂具有比强度大、比刚度高和可设计性强等优点,其中,双酚A型环氧树脂具有良好的绝缘性能、黏合能力和耐高温性能,已被广泛应用于航空航天领域。

但由于环氧树脂中含有羟基等极性基团,大部分环氧树脂存在耐高温性能差、玻璃化转变温度低等缺点,如在高于70℃的环境中,普通环氧树脂材料机械性能会下降,且某些耐高温环氧树脂的使用温度一般不能超过130℃。

近年来,随着对环氧树脂基复合材料研究的不断深入,其机械性能有所优化,在航空航天领域的应用也逐渐增多,但相应地,越加苛刻的使用条件对其性能的要求也在不断提高。

因此,通过环氧树脂改性,提高其高温力学性能是一个重要的研究方向。

关键词:环氧树脂;改性;耐热性1、环氧树脂分类环氧树脂类型繁杂,并且对各种类型的环氧树脂分类也不同。

根据环氧树脂的物理状态,可分为液体和固体两种形态,双酚A环氧树脂最为常见,被称为通用型环氧树脂,常温下为粘稠液体。

根据化学组成,可分为环氧树脂缩水甘油醚和环氧树脂缩水甘油酯。

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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。

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