国内外环氧树脂增韧的研究进展
有机硅改性环氧树脂增韧研究进展
( 中北大学化工与环境学院, 山西 太原 00 5 ) 30 1
摘要 : 综述 了有机硅 改性环氧树脂增韧研 究的方 法、 机理 ; 主要从 两个方面介绍 了有机硅 改性环氧树 脂
增韧的研 究现状 : 橡胶 改性环氧树脂增韧研 究、 硅 聚硅 氧烷 改性环氧树脂增韧研 究, 并介 绍了近期进展。
C 6 9 71 2 0 ,4 0 . N1 4 6 , 0 30 , 1
[ ]世界环 氧 乙烷 生产 消费现状 及发展 前景 【 . 国化 8 E 】中 B
工在线 ,0 6 0 , . 20, 2 4 8
[]苏晓燕 等. 国环氧 乙烷/ 2 全 乙二醇行 业第八次行业调研
报告[1全 国环氧 乙烷/ o. 乙二醇行业第 十届 年会文集 ,
维普资讯
第 2 卷第 2 1 期
20 0 7年 3月
天
津
化
工
Taj h m cln ut ini C e i d sy n aI r
Vo . 1N . 1 o2 2 Ma" 0 7 l 0 . 2
有机硅 改性环氧树 脂增韧研 究进展
1 6
天
津
化
工
20 0 7年 3 月
等) 反应形成功的关键 。 uz K n 和 B am n等fr C B eu ot g 对 T N增韧环氧树脂 的试样加载 ]  ̄ 断裂过程 中通过 电镜过程 观察 到裂纹张开时橡胶 颗粒被拉长撕裂 的现象 ,提 出了一个定量的理论 , 认为颗粒对 增韧的贡献主要来源于其拉伸撕裂时 所 吸收的能量 , 并且把增韧效果完全归功于体系的 橡 胶粒子 。 1 . 有机硅 聚合物 ( .2 2 热塑性树脂) 增韧环氧树 脂
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。
国内外环氧树脂增韧的研究进展
国内外环氧树脂增韧的研究进展李永杰;安曼;田丛;姜伟【摘要】近年来环氧树脂的增韧研究已经取得了可喜的进展.本文主要通过对国内外现阶段所采取的橡胶弹性体、热塑性树脂、互穿网络聚合物、刚性纳米粒子、柔性链段固化剂、超支化聚合物、核壳聚合物等几种环氧树脂增韧方式进行了总结和比较,并展望了环氧树脂增韧方法的研究方向.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2016(017)005【总页数】5页(P36-40)【关键词】环氧树脂;增韧;改性;机理【作者】李永杰;安曼;田丛;姜伟【作者单位】中国乐凯集团有限公司研究院河北保定 071054;中国乐凯集团有限公司研究院河北保定 071054;中国乐凯集团有限公司研究院河北保定 071054;中国乐凯集团有限公司研究院河北保定 071054【正文语种】中文【中图分类】TP304环氧树脂是一类重要的热固性树脂,在胶黏剂、复合材料及涂料等领域得到广泛的应用。
环氧树脂经胺类和酸酐类等固化剂固化后,可具有优异的热性能和机械强度。
但是纯环氧树脂固化后形成高度交联的三维网状结构,分子链间不易滑动,导致固化后树脂质脆、抗冲击韧性差,不足以满足工程技术的要求,使用范围受到限制[1,2]。
为了确保环氧树脂的实际应用,对其进行增韧改性成为重要的研究课题。
通常可通过加入刚性材料或弹性体改善材料的能量吸收能力实现环氧树脂的增韧。
采用橡胶弹性体对环氧树脂增韧的研究开展较早,已取得了大量研究成果。
随着市场对材料性能要求的不断提升,研究者对环氧树脂的增韧研究也有了新的突破。
目前环氧树脂的增韧方式主要包括:橡胶弹性体增韧、热塑性树脂增韧、互穿网络聚合物增韧、热致液晶聚合物增韧、刚性纳米粒子增韧、柔性链段固化剂增韧、超支化聚合物增韧、核壳聚合物增韧等[3,4]。
本文主要介绍近年来环氧树脂增韧改性方法的研究进展及其增韧机理。
2.1 橡胶弹性体增韧环氧树脂橡胶弹性体增韧环氧树脂是目前较成熟的一种方法。
环氧树脂增韧改性研究的新进展
1 前
言
2 1 有机 硅 改性 . 有机 硅 树脂 具有 低 温柔 韧性 、 表面 能 、 低 耐热 、
环氧 树脂 ( P E )是 一 种综 合性 能 较 好 的热 固性
树脂 。具 有粘 附性 能好 、 固化 温 度低 、 和性 能 好 、 掺 化学 性能 稳定 、 价格 低廉 等 , 涂 料 、 粘 剂 、 合 在 胶 复 材料 等领 域用途 甚 广 n 但未 经 改性 的环氧 树脂 固 。
化后 存在 内应 力大 、 耐开 裂性 差 、 质地 硬脆 , 冲击 抗 性 、耐 湿热性 差 及剥 离 强度 低 等缺 点 ,在很 大程 度 上 限制 了其在 某些 高 技术 领 域 的应用 。 因此 ,国 内 外 学 者一 直 把 环 氧 树 脂 的 增 韧 改 性 作 为研 究 的 重 点 ,改 性 的 目的是 使环 氧 树脂 不 但具 有 上述 各种 优 良性 能 , 而且 使其 韧性 得到 提 高 。 现 阶段环 氧树 脂 主要 有 3种 增 韧方 法 :① 在环
S me e o n w pr g e s s o t u he i e o y e i a h m e nd b o d n e en y a s o r s e f r o g n ng p x r s n t o a a r a i r c t e r we e e r r — ve i we i wh c o g nO 订i o r b e e a t m e , t e m o l s i r s n, i t r en t a i g d, n i h r a s c n, u b r l s o r h r p a t c e i n e p e r tn p l o yme r n t r e wo k, i o g n c a o f l r n f e b e u i g g n we e p le n r a i n n — il a d l xi l c r n a e t e r a p i d. Ke wo d e o y e i m o iyi g; o gh n n n w r g e s y r s: p x r s n; df n tu e ig e p o r s
环氧树脂的增韧改性研究现状
穿 的顺序 及其 形 成 网络 的结 构 , 同步 互 穿 能 最大 限度 地抑 制相 分 离 的过 程 , 因而 取 得 最 好 的 互 穿
效果。
化温 度 降低较 多 , 宜用 于对 形 变 和 温度 要 求 较 不 高的场 合 。上世 纪 8 0年 代 末研 究热 点 转 向用 高 模 量和 耐热 性好 的热 塑性 树脂 改性 环 氧树脂 。热
氧树 脂 增 韧 , 果表 明 , 固 化体 系加 入 1 结 在 2份 的 聚 氨脂 脲 , 不降低 其热 稳定 性 的条件 下 , 在 可使 环 氧树脂 冲 击 强 度 提 高 3 % 左 右 , 伸 强 度 提 高 5 拉
维普资讯
对 这 些 不 足 , 内 外科 研 工 作 者 时其 进 行 了 大 量 改 性研 究 。介 绍 了近 几 年 来 研 究 较 为 深 入 的 互 穿 网络 国
聚合 物 (P 、 I N) 热致 液 晶 聚合 物 ( C )核 壳 聚 合 物 ( S ) 纳 米 粒 子 等 几 种 增 韧 环 氧 树 脂 的 方 法 及 其 TL P 、 CP 、
塑性树 脂作 为增 韧 剂加 人环 氧树脂 中能形成 与基
环 氧树 脂互 穿 网络 体 系的 研 究 始 于 8 0年 代 末 。其 中, 究最 多 的是环 氧 聚氨酯 体 系 、 氧 一 研 环 聚丙烯 酸酯 体 系 、 氧 一酚醛 体 系 和环 氧 一聚苯 环
硫醚 体系 等 。实 验证 明 , 采用 IN 技 术 增 韧环 氧 P 可 以获得 比较 满意 的增韧效 果 。 杨 亚辉等 l 用聚氨 酯 脲 / 氧树 脂 I N 对 环 6 环 P
批注本地保存成功开通会员云端永久保存去开通
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。
环氧树脂的增韧改性
环氧树脂增韧改性的研究摘要:介绍了环氧树脂通过共聚共混法增韧改性的一些新方法,包括热塑性树脂增韧、互穿网络聚合物增韧、热致液晶聚合物增韧、刚性高分子增韧、核壳结构聚合物增韧等,并分别对其增韧机理作了总结分析。
关键词:环氧树脂;增韧;改性The study on toughening methods and mechanism of epoxy**** **** ***(College of Chemistry and Chemical Engineering, Qingdao university, Qingdao 266071, China) Abstract: The new methods of toughening epoxy resins, including toughing using thermoplastic resin, thermoset liquid crystal polymer and core-shell latex polymer and forming interpenetrating networks polymer were introduced and their mechanisms was discussed as well. The other methods of toughening epoxy resins were also studied.Key words: epoxy resin; toughening; modification0 引言由于具有良好的力学性能、粘接能力、化学稳定性、易加工性以及价格低廉等优点,环氧树脂被广泛应用于绝缘材料、结构材料、涂料及胶粘剂等领域。
但环氧树脂也存在质脆及韧性不足的缺点,所以在过去的几十年中,对环氧树脂进行增韧改性一直是科学家们努力的方向,这方面也有很多出色的成果。
目前,环氧树脂增韧途径有以下几种[1]:a.用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性;b.用热塑性树脂连续地贯穿于热固性树脂中形成互穿网络来增韧改性;c.通过改变交联网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧;d.控制分子交联状态的不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构来实现增韧。
环氧树脂增韧改性技术的研究进展
3 刚性纳 米粒 子增韧 环氧树 脂 利用 化 学 、物 理 方法 ,在 环氧 树脂 中引人 细
有 比原来 较好 的拉 伸 强度 : 同时体 系形成 刚 柔相
问、密 度较 高的 网络 ,提高 了冲击 强度 。 张 宏 元 等 l合 成 了 一 种 侧 链 型 液 晶聚 合 物 5 】
树 脂粘接 性 强度 高 ,电绝缘 性优 良,机械 强度 高, 收缩 率低 ,尺 寸稳定 ,耐化 学试 剂 以及 加 工性 良
好 。总之环 氧树 脂 具有优 良的综 合性 能 ,因而 在
中,而 导致材料 模量 和玻璃 化温 度 的下 降。
武渊 博等 【 用端 环氧 基丁腈 橡胶 ( T N) 1 1 采 EB 对环 氧 树脂 进行 增韧 ,研 究 了增 韧环氧 树 脂浇注
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 ,具有 更高 的力 学性 能 和 耐热 性 。 L P增韧 环氧树 脂 是通过 原位复 合 的 TC 方法 来 实施 的 , 其机 理可概括 为银 纹一 剪切带 的银
但液氮 温度 下可 使冲 击韧性 增加 5%。液 氮温 度 9
析 ( C)和 偏光 显微镜 ( O )对聚合 物 结构 DS PM 和液 晶性 能进行 表 征 ,探 讨其 对环 氧 树脂共 混 物 力学 性 能的影 响 , 并分 析共混 物 的微 相分 离结 构 。 结果 表 明, T 1 固化剂 时 , L P对环 氧树脂 用 3作 SC
有较 好 的增 强增 韧效 果 ,在 强度和 玻璃 化温 度不 降低 的情 况 下 ,断裂伸 长 度 比未 改性 固化物 最大 提高 26倍 ,但用 三 乙醇胺作 固化 剂 时,S C . L P对
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究进展
2 环 氧 树脂 胶 粘 剂 的增 韧 机 理 纵 观 增 韧理 论 的 发 展 , 要 经 历 了 微 裂 纹 理 论 、 重 银 主 多
对 于有些高 交联 密度 的环 氧树脂 网络 , 脆性 特别 大 , 如 果用含端 活性 的橡 胶类 弹性体增韧 , 由于基体 的屈服变形 潜 力小 , 韧性提高的 幅度不 大 , 而且 增韧 后材 料 的玻璃 化温 度 和模量都有 明显 的下降 。如果在 上述 体系 中加 入一 些活 性 较强且耐热性好 的“ 柔性段” 增加 网络分子 的活动能力 , 可得
目前 环 氧 胶 粘 剂 的 增 韧 途 径 有 以下 几 种 :
() 1 用橡胶弹性体 、 塑性 塑料 和热致性液 晶 ( L P 等 热 TC ) 第 2相增韧改性 ; () 2 用热塑性 塑料连 续贯 穿于 环氧 树脂 网络 中 , 成半 形 互穿网络型 聚合 物 ( e i P 增 韧改性 。其 方法 为分 步法 Sm — N) I ( IN) SP 和同步法 ( I 等 ; SN) () 3 通过改变交联 网络 的化 学结构 组成 ( 在交联 网络 如 中引入“ 柔性段” , ) 以提高交联 网络的活动能力来增韧 ; () 4 通过控制分子交 联状 态 的不均匀 性 , 形成 有利 于塑 性变形 的非均匀结构实现增韧 ; () 5 无机 填充剂 中的超细 粒子 和纤维 , 裂纹 推进 具有 对 约束作 用 , 以采用纳米二氧化硅 ( m i 和晶须增 韧环氧 所 n SO )
收稿 日期 :06—1 20 2—1 5 作 者 简介 : 司小 燕 (9 8一) 女 , 士 研 究 生 , 事 高 分 子 材 料 的 17 , 硕 从 合成与改性研究 。
体系 ) 。具 体地 说 , 以通过外加第 2组分或 改变 固化剂这 2 可
环氧树脂增韧改性研究新进展
【 者简介】黄晓军 ( 8-,男, 1 乍 1 4) 9 江西上饶人,本科学历。 研究方向为物理废弃物的处理。
维普资讯
广
东
化
工
20 0 6年 第 1 2期
www. d h m.o gce cr n
第 3 卷 总第 14 3 6 期
聚丁二烯( T B 来改性 D B H P} GE A,发现用 I 、 ) IT B 与 v 的  ̄P t I 2 w ) S A 一种硅氧烷剂) 固化剂预 先反应 ,再用于改性 %( t 的 C( 和
H agXi jnZ ag na un a u, hn nn o Na
(. h n hnXi i nc a S l s a d lSt, h n hn5 8 4 ;2 Deat n o Ap l dC e s y 1S e z e a n Mu ii l oi Wat L n f l i S e z e 10 7 . p r pg p d e i e me t f pi h mir, e t
su iso P t d e fE .
Ke wo d : p x e i y r s e o y r sn;t u h n n o g e ig; mo i c t n dt ai ] o
环氧树 ̄(px ei, J Eoy s 简称 E ) h ' R n P是聚合物基复合材料应用
维普资讯
2.d h m o g c e c m ・ 61
第3 3卷 总第 14 6 期
环 氧树 脂 增 韧 改性研 究新 进展
黄 晓军 ,张楠楠
( .深圳市下坪 固体废弃物填埋场管理科,广东 深圳 584 ;2 西北工业大学理学院应用化学系, 1 107 .
最广泛 的基体树脂。双酚 A型的环氧 树脂是最通 用的具有代表 性 的环氧树脂 ,具有粘结 强度高、粘结面广 、收缩率低、稳定 性 好、机械强度高、 良好 加工性等特性 但 E 存在韧性差、 P 固化后其性脆、冲击强度低 、易开裂等缺点 ,故需对 E P进行 增韧改性 。采用 一 的填充剂和增韧剂用于 E ,均存在增强相 般 P 与树脂基体问的界 面粘结性 问题 , P韧性 的提 高是 以牺牲其强 E
环氧树脂增韧研究进展
De e o v l pm e f R e e r h o u he i nt o s a c n To g n ng Epo y Re i x sn
S i a — u Xio Ju M e ,Go g Ch n Xi M aW e — a g L u Ja n h o Q n, a i — t Xi n u — u, n J n , i in Li
( p rme to p id S in e Un v ri S in ea d Teh oo y Bejn Bejn 1 0 8 De a t n f Ap l ce c , iest o ce c n c n lg i g, iig・ 0 0 3) e yf i
Ab t a t: o ghe i po y i e y i p r a n t il fe o sr c T u n ng e x s v r m o t nti he fe d o p xy. ud o he i p y r s n St y on t ug n ng e ox e i a e e e e m e h s f ou r r viw d, t od o t ghe i g e n n pox e e [ nd t gh ni g m e ha s y r e nty a ou e n c nim a e i dr du e i r n o c d n
所 增韧 环 氧 树脂 是 环 氧树 脂 领域 的研 究 热 点 。最
初 , 加 入增 塑 剂 、 用 柔韧 剂 ( 柔 剂 ) 方 法来 提 高韧 增 的
呈两 相结 构 。丁 腈橡胶 、 丙烯 酸酯 橡胶 、 氨酯 橡 胶、 聚 聚 硅氧烷 等 是增 韧环 氧树脂 的 首选弹 性 体材料 , 且 并
t i p p r wh c r v d s n w e s a d r l sf rf r h r s u y o o g e i g e o y r s n・n o d r h s a e , ih p o i e e i a n u e o u t e t d n t u h n n p x e i i r e d
环氧树脂增韧研究进展
( TB ) 端 环氧基丁腈橡胶( T N) 等。 H Nc 、 E B 通过调节橡胶
弹性体与环氧树脂 的溶 解度 参数. 控制合理的固化工艺 , 在固 化过程中体 系发生 相分 离, 形成 物理上的两相结构 , 可大幅度
地提高 错脂 的韧性 。 韩 孝族0 等用 HT N 增韧 环氧/ 氢邻苯 二 甲酸酐体 B 六
CHAN G n s a Pe g h n
( hp igS se sE gn e gR sac n tu eB i 0 0 6 S ipn y tm n ier ee rhIsi t, e mg1 0 3 ) t j
Z o ii W ANG mi CHEN xi U Ru ln Ru n Li n
( p r me to e it y E ie rn N o t we tr l e h i n v riy, n・ 1 0 2 De a t n fCh m sr ng n e i g. rh— s e n Poytc n cU i e st Xia 7 0 7 )
Ab t a t sr c
维普资讯
・
5 4・
材料 导 报
20 0 2年 2月第 l 6卷 第 2期
环氧树脂增韧研究进展
常鹏 善 左瑞霖 王汝敏 陈立 新
( 船舶系统工程研究所 , 北京 10 3 ) ( 0 0 6 西北工业 大学化学工程系, 西安 7 0 7 ) 1 0 2 捕要 概述 了反应性橡肢弹性体、 热塑性树脂增韧环 氧树 脂的增韧机理和发展现状 。 橱要介龆 了互穿一薛 蛄 井
提高到 0 5 8 J m . . 8 k / 比增韧前提高 了 3倍多。
2 热 塑性 树脂增韧环氧树脂
热 塑性 树脂 增韧效果与其在环氧基体中形成 的相结 构联 系 密切 . 在成 型过 程中, 热塑性树 脂发生相反 转, 形成连续 相 的增韧效果 要远 远好 于热塑性树脂 以离散的颗粒形式分散 在 环氧连续相 中Z .] 高韧性的热塑性树脂连续相在受 力时 发 J4 J  ̄ 生屈服形变 . 对基体 中的裂纹起到桥联 和锚 钉的作用, 终止裂
环氧树脂的增韧改性研究进展
1环 氧树 脂 的 增 韧方 法 .
张 凯 等 利 用 聚 丙 烯 酸 丁 醋 / 甲 基 丙烯 酸 甲 酯 核 壳 型 粒 子 增 韧 聚 E , 究表 明: 用量为 E P研 当 P用 量 2 %时 , 冲击 强 度 有 明 显 提 高 。 抗
科技信息
0职校论坛0
S INC CE E&T C O O YI F R TO E HN L G O MA I N N
20 0 9年
ห้องสมุดไป่ตู้第3 5期
环氧树脂的增韧改性研究进展
陈 晓 松 刘 日鑫 ( 常州 工程职 业技术 学院 江苏 常 州
【 摘
23 6 1 1 4)
要 】 文 总 结 对 比 了 国 内 外有 关环 氧 树 脂 的 各 种 增 韧 技 术 的 增 韧 机 理 、 究 发 展 现 状 及 优 缺 点 , 对 环 氧 树 脂 增 韧 技 术 的 发展 趋 势 本 研 并
与 其 它 增 韧 方法 相 比 , 壳 增 韧 可 控 性 强 , 过 控 制 粒 子 尺 寸 及 核 通 11 胶 增 韧 .橡 P可 8 】 。 橡胶类弹性体增韧 E P是 较 早 开 始 的 环 氧 树 脂 增 韧 方 法 , 增 韧 改 变 核 壳 聚 合 物 组成 来 改 性 E , 以 获 得 显 著 的增 韧 效 果【 其 15刚 性 粒 子增 韧 . 机理 主要 是 “ 纹一 锚 ” 银 钉 机理 和 “ 纹 一 切 带 ” 理 。 韧效 果 不 仅 取 银 剪 机 增 刚 性 粒 子在 塑 性 变 形 时 , 伸 应 力 能有 效 地 抑 制基 体 树 脂 裂 纹 的 拉 决 于 橡 胶 与 环 氧树 脂 连 接 的 牢 固 强度 , 与 二 者 的相 容 性 和 分 散 性 以 也 及 E P的 固化 过 程 有关 [] 2。 - 3 扩展 , 同时 吸 收 部 分 能 量 , 而 起 到 增 韧 作 用 。适 当 添 加 刚 性 二 氧 化 从
环氧树脂增韧改性方法研究进展
文献标识码 : 文章编号 :0 1 92 20 )6— 0 4— 4 A 1 —52 (0 8 0 0 3 0
环氧树脂 ( P 是聚合物基复合材料应用最 广 E) 泛 的基体 树脂 J由于其具 有 良好 的耐 热性 、 强 度 , 高
和对 基材 的粘 附性 能 , 以在胶 粘 剂 、 封胶 和 涂 料 所 密 等领 域 应用广 泛 。但它存 在 脆 性 大 , 冲击 、 剥 离 耐 抗 和 耐振 动疲 劳等性 能差 的 缺点 。为 了提 高环 氧 树 脂
韧 性 , 加入橡 胶类 柔 性链 段 的增 韧 剂进 行 改性 , 可 形
好 的相容 性 , 最 早 被 用 于研 究环 氧 树 脂 增 韧 改 性 是
的热塑性树脂 。徐修成 等研究了聚醚砜改性 F J .
5/ D 1D S和 F5/ IY体 系 , 现 P S大分 子 长链 中 .1DC 发 E 贯 穿着环 氧微 区结 构 , 两者形 成 半 互穿 网络 , 大增 大 加 了环 氧树 脂 的韧 性 。P K 的溶 解 度 参 数 低 , E 与环 氧 树脂 相容 性 差 , 因此 只 能 用 溶 剂 法 与 环 氧树 脂 共
成环氧树脂基耐磨复合材料。
环 氧树脂 的增 韧 方法很多 , 目前 国 内外 的
混。王晓洁 以芳香 胺 为 固化剂 , 热 塑性 树脂 用 P K增韧 E ( .1 , E P E5 ) 形成 了 P K包裹 E E P球形颗粒 的 网络 - 粒结 构 , 种 结 构 可 以分 散 应 力 、 收 能 球 这 吸
规律 , 包括核. 壳聚合物结构、 添加量 、 子大小及其 粒 分 布等 对改 性 环 氧 树 脂 的 影 响 ; 是 增 韧 机 理 , . 二 核 壳 聚合 物增 韧 环 氧 树 脂 的机 理 是 , 量 的粒 子 孔 穴 大 化释放裂缝尖端 附近 的三轴度 , 从而 出现大 的膨胀
国内外增韧改性环氧树脂的研究进展
目前 常 用增 韧环 氧树脂 的活性 端基液 体橡 胶 品
种 主要 有 : 端羧 基 丁腈 橡 胶 ( T N)端 羟 基 丁腈 橡 CB 、
胶 ( T N)端羟 基 聚丁二 烯 ( T B 、 HB 、 H P )端羧 基 聚丁二
烯 ( T B) 。 CP 等 A i H. ea ad等 [ 究 了端 羧 基 丁 腈 橡 胶 m r R zi r f 3 】 研 ( T N) C B 对环氧 树脂 的增 韧作 用 , 他们 指 出用 作增 韧
收 稿 日期 :0 6 l一l 。 2 0 一 2 l
2 热塑性 树脂 增韧 I E P
采 用热 塑性 树脂 增韧 改性 环氧 树脂 的研究 始于
作者简介 : 修玉英 (9 5 )女 , 1 5 - , 博士 , 士生导师 , 硕 副教授 , 主要从事聚氨酯方 面的研究 。
用 液 体 橡胶 增 韧环 氧树 脂 , 然 韧 性 得 到提 高 , 虽 然 而 硬 度 、 度 、 璃 化 温 度 却 降低 了 , 相 分 离 过 强 玻 且
程 不 明 显 ,因 此他 们 采 用 了 硅 酸 盐 和 液 体橡 胶 的
结构 橡 胶软 段 引入 到 环 氧树 脂 交 联 网络 中 , 以改 善
维普资讯
中 国 胶 粘 剂
一
20 0 7年 2月 第 1 6卷第 2期
Vo .6 No2 F b 2 0 1 .. e . 0 7 1
3 一 6
C N ADHE Ⅳ ES HI A S
国内外增韧改性环氧树脂的研 究进展
修 玉英 , 汪 青 , 罗钟 瑜
环 氧树 脂 的 冲击韧 性 , 正确 控 制 活性 端 基液 体 橡 胶 在 环 氧 树 脂 体 系 中 的 相 分 离 过 程 是 增 韧 成 功 的关
有机硅增韧环氧树脂的研究进展
生成共聚物 ,并在固化物结构中引入稳定 、柔顺的 Si2O 链 ,从 而提高环氧树脂的耐热性及断裂韧性 。但聚硅氧烷柔顺性 好 ,玻璃化温度低 ,在较多研究结果中均有改性后体系玻璃 化温度降低的报道[13 - 15] 。
目前国内外已有不少有机硅改性环氧方面的文献报道 , 采用的有机硅一般为大分子体系 ,且都是通过有机硅链端所 带的活性端基如羟基 、氨基等与环氧基反应的方式来引进有 机硅链段[13 ,16 - 21] ,这些方法不但消耗了环氧基 ,使固化网络 交联度下降 ,而且大分子柔性链段的引入也相应降低了体系 的刚性 ,因此增韧的同时也伴随着耐热性 ( Tg ) 的下降 。另 外 ,有机硅价格较高 ,在使用上受到一定限制 。改性有机硅 树脂的合成过程中 ,最大的问题是有机硅树脂与普通的有机 树脂的共混性 。共聚物的性能与有机硅树脂和有机树脂的 相容性有很大关系 。从分子聚集态的角度看 ,由于这 2 种树 脂不能达到有效的混合 ,它们自成一相 ,成为非均相的共混 体系 ,随时间的延长 ,体系出现相分离 ,不能充分发挥 2 种树 脂的优良性能[21] 。
表 1 CTBN( 15 份) 改性双酚 A 型环氧树脂的力学性能 Table 1 The mechanical properties of D GEBA
modified wit h 15 wt % CTBN
性能
未改性 改性后
拉伸强度 M Pa 73. 1 95. 8
断裂延 伸率/ %
4. 8 9. 0
关键词 有机硅 改性 环氧树脂 增韧 中图分类号 : TQ323. 5
Research Progress in Epoxy Resins Toughening by Organic Silicon
WAN G Xi , ZH EN G Shuiro ng , WAN G Rumin
增韧改性环氧树脂的最新研究进展
( 西 北 工 业 大 学 理 学 院应 用化 学 系 , 陕西 西安 7 1 0 1 2 9 )
摘
要: 综 述了环 氧树脂 ( E P ) 的特性 、 发展、 增 韧 方 法 以 及 近 4年 来 对 E P增 韧 改 性 的 热 点 研 究 [ 包 括
橡胶 弹性体 增韧 改性 、 热塑 性树脂 增韧 改性 、 互穿 聚合物 网络 ( I P N s ) 增 韧改性 、 热 致性 液晶聚合 物( T L C P )
在众多 E P的改 性 方法 中 , 研 究得 较 早 , 其 增韧 机制
主要 是 “ 银纹一 钉锚 ” 、 “ 银纹一 剪切 带 ” 以及 “ 空 洞一 剪
工 艺 性好 、稳定 性 佳及 原 材 料 易得 等 诸 多 优点 , 因 而 已广泛 应 用 于 电子 电器 、 机械 制 造 、 航 空航 天 、 轻
方法 主要包 括 橡 胶 弹性 体增 韧 改性 、 热 塑性 树 脂 增
韧改 性 、 互 穿 聚合物 网络 ( I P N s ) t  ̄ 韧 改性 、 热致 性 液
关 原料共 3 2 . 6 4万 t ( 金额 达 l 0 . 2 6亿美 元 ) ; 2 0 1 1 年,
我 国胶粘 剂 生 产 和消 费 继续 高 速增 长 , 产 量 比上 一 年 度 增长 了 1 1 . 5 %, 销 售 额增 长 了 1 0 . 9 %; 未 来我 国 胶 粘 剂及 密 封 剂 产量 将 居世 界 第 1 位, 销 售额 将 居 世 界第 3位 l l J 。
销售 额 ( 5 8 7 . 3亿 元 ) 分别 比 2 0 0 9年 增 长 了 1 4 . 2 7 %
和 l 1 . 6 5 %( 其 中 三醛 胶 未 统 计 在 内 ) ; 2 0 1 0年 我 国 进 口各类 胶 粘剂 、密封 剂及相 关原 辅料 共 2 0 . 2 5万 t ( 金 额达 l 6 . 9 6 亿美元 ) , 出 口各类胶 粘剂 、 密封 剂及相
环氧树脂的增韧改性研究进展
体 中加 入端羟基 聚砜 , 系 的冲击强度 增加 了 4 , 体 8 同样 , 环 氧基体 中加入 双马来 酰亚胺 , 系 的拉 伸强 度 和抗 弯 陆强 度 体
都有所改善。因此 , 在环氧体系中同时引入聚砜和双马来酰
等。目前常用于增韧环氧树脂胶黏剂 的高模量 、 高耐热性 的
热 塑性树 脂有聚 醚砜 ( E ) 聚砜 ( S 、 P S、 P F) 聚醚 酰亚 胺 ( E ) P I、 聚醚酮 ( E 、 P K) 聚醚 醚酮 ( E K) 聚苯 醚 ( P 、 酰 亚 胺 PE 、 P O) 聚
( I、 乙烯醇 缩醛 、 P)聚 聚碳 酸酯 ( C 等 。 P) R aeaa 等 口分 别用 4 、 和 1 的 双马 来 酰 亚  ̄ skrn 8 2
p a t e i o g e i g,t e mo r pc l ud c y t l o y e o g e i g,c r - h l t u h n n f p lm e a t ls ls i r sn t u h n n c h r t o i i i r sa lm rt u h n n q p o e s e l o g e i g o o y rp r i e , c
0 引言
环 氧树脂 ( P 是指 至少带 有 2 环氧基 团的一类 树脂 , E) 个 因具有 良好 的电性 能 、 学稳 定 性 、 热性 、 接 性 等 , 汽 化 耐 粘 在 车、 电气 、 电子 、 铁路交 通 、 建筑 、 空航 天 等领 域有 着 广 泛 的 航 应 用 。但环 氧树 脂 也 有 其 本 身 的 弱 点 , 改 性 的环 氧 树 脂 未 ( P 固化物 性脆 、 冲击 强 度低 、 易开 裂 , E) 耐 容 即韧 性 不 足 , 这 极大地 限制 了其 在 某些 重 点 技术 领 域 的发 展 应用 。为 了解 决这 些问题 , 内外 的科 研 人 员 提 出 了各 种 改 性 环 氧 树 脂 国 ( P 的增 韧方法 , E ) 本文对 此作 了较 为全面 的综述 。
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。