环氧树脂改性聚乙烯材料的研究
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作者:房俊一来源:《名城绘》2019年第03期摘要:现如今,我国的发展十分迅速,环氧树脂是一种性能优良的基体材料,在机械、电子电器和交通运输等领域扮演着重要的角色。
然而由于其具有高度交联的网状结构使其韧性差、脆性大,限制了其进一步推广应用。
对环氧树脂改性常用的包括橡胶弹性体、热塑性树脂(TP)、互穿聚合物网络(IPNs)、超支化聚合物(HBP)、热致性液晶聚合物(TLCP)、核/壳结构聚合物(CSLP)和刚性微纳米粒子等增韧改性方法。
对上述方法进行了梳理和评述,分析了各种增韧改性方法的发展、机理、优点和不足,展望了环氧树脂增韧的未来发展方向。
关键词:环氧树脂;增韧;改性;研究进展环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上的环氧基团的有机化合物,它是现代工业中常用的三大热固性树脂之一。
常用的环氧树脂由双酚A和环氧氯丙烷缩聚而成,带有侧羟基和环氧端基。
环氧树脂既可以指未经固化的环氧树脂单体,又可以指经固化成型后的环氧树脂聚合物。
环氧树脂作为高性能热固性高分子材料,由于具有粘接力强、优秀的尺寸稳定性,低介电常数,好的机械加工性和优异的耐化学腐蚀性等优点,而被广泛应用于微电子封装、涂料、胶黏剂、灌封料、复合材料、印刷电路板基体材料等领域。
然而,环氧树脂由于其高交联结构而产生的固有脆性,导致其对裂纹发展和生长的抵抗能力较低,此外,在辐射和高温下会降解,从而导致断链和变色。
而且,随着现今科学技术的高速发展,在各领域中对环氧树脂的性能提出了更高的要求,包括良好的可加工性、耐热性、耐化学性、耐湿性、优异的电气和机械性能以及对许多基材的良好附着力。
有机硅树脂是环氧树脂的一种有效改性劑,它能改善环氧树脂的性能。
有机硅的主链由Si—O键组成,键能大于C—C键和C—O键。
因此,有机硅改性环氧树脂具有优异的耐热和耐紫外线性能,还具有良好的疏水性、力学性能、电绝缘性能等。
该方法已经广泛应用于微电子封装与阻燃剂等领域。
环氧树脂材料在高温下的热失控行为研究
环氧树脂材料在高温下的热失控行为研究随着工业生产的发展,高温环境越来越常见。
在这些高温环境下,材料的热失控行为变得越来越重要。
本文将介绍环氧树脂材料在高温下的热失控行为研究,可以帮助人们更好地了解这种材料在高温环境下的性能表现。
环氧树脂材料是一种聚合物材料,具有良好的机械性能和电性能。
这种材料在航空航天、船舶、电子、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
在高温环境下,环氧树脂材料也具有一定的应用前景。
但是,高温会对环氧树脂材料产生一些不良影响,如降低强度、失去弹性、变化颜色等。
因此,在高温环境下研究环氧树脂材料的热失控行为非常重要。
首先,我们需要了解环氧树脂材料在高温下的热失控现象。
热失控是材料在过热条件下的失控行为。
在高温环境下,环氧树脂材料中的分子会加速运动,导致材料失去稳定性,从而热失控。
热失控过程中,环氧树脂材料会产生氧化、焦化、裂解等化学反应,这些反应会破坏材料的结构和性能,导致材料失效。
其次,我们需要了解环氧树脂材料的热失控行为研究方法。
目前,热失控行为研究主要是通过热分析技术和力学性能测试来实现的。
热分析技术包括热重分析、差热分析和热膨胀测量等。
通过这些技术,可以研究环氧树脂材料在高温下的重量变化、能量变化和尺寸变化等特性。
力学性能测试包括拉伸测试、弯曲测试和压缩测试等。
通过这些测试,可以研究环氧树脂材料在高温下的强度、刚度和韧性等力学性能。
最后,我们需要了解环氧树脂材料在高温环境下的改性方法。
目前,研究人员通过添加填充材料、添加增塑剂、改变分子结构和添加氧化稳定剂等方法来改善环氧树脂材料的高温性能。
填充材料可以增加材料的热扩散系数和热导率,从而提高材料的热稳定性。
增塑剂可以降低材料的玻璃化转变温度,从而增加材料的韧性和塑性。
改变分子结构可以增加材料的交联密度和平衡变形温度,从而提高材料的力学性能。
添加氧化稳定剂可以抑制材料的氧化反应,从而提高材料的耐高温性和抗氧化性。
总之,环氧树脂材料在高温下的热失控行为研究至关重要。
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。
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究一、本文概述Overview of this article环氧树脂胶粘剂是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的重要材料,因其优异的机械性能、良好的化学稳定性和较强的粘附力而备受关注。
然而,随着科技的发展和应用领域的不断拓展,传统的环氧树脂胶粘剂在某些特定场合下已无法满足使用需求,尤其是在需要更高柔韧性和抗冲击性的场合。
因此,对环氧树脂胶粘剂进行增韧改性研究具有重要的现实意义和应用价值。
Epoxy resin adhesive is an important material widely used in industrial production and daily life, which has attracted attention due to its excellent mechanical properties, good chemical stability, and strong adhesion. However, with the development of technology and the continuous expansion of application fields, traditional epoxy resin adhesives can no longer meet the usage needs in certain specific situations, especially in situations where higher flexibility and impact resistance are required. Therefore, studying the tougheningmodification of epoxy resin adhesives has important practical significance and application value.本文旨在探讨环氧树脂胶粘剂的增韧改性方法,以提高其柔韧性和抗冲击性。
环氧树脂如何进行表面改性
环氧树脂如何进行表面改性环氧树脂是一种广泛应用于涂料、复合材料、电器绝缘材料等领域的热固性塑料。
其性能优良,但在实际应用中存在一些问题,例如黏附性差、耐候性差等。
因此,如何对环氧树脂进行表面改性,提高其性能,成为研究的热点之一。
一、表面处理法表面处理法是一种简单有效的改性方式。
主要有以下几种方法。
1、化学处理法化学处理法是利用特定的化学试剂处理环氧树脂表面,形成化学键,提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
常用的化学试剂有酸、碱、有机硅、硅酸盐等。
其中,有机硅和硅酸盐是目前应用较广泛的化学试剂。
有机硅是一种无色透明的液态物质,具有极强的亲水性和覆盖性。
通过在环氧树脂表面覆盖一层有机硅分子,可以大大提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
硅酸盐是一种中性物质,可以在环氧树脂表面形成化学键。
硅酸盐的改性效果优于有机硅,在环氧树脂涂层中应用较广泛。
2、放电处理法放电处理法是利用高压电场在环氧树脂表面形成微弱等离子体,在等离子体作用下使环氧树脂表面产生化学反应,形成化学键,提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
该方法无需使用化学试剂,对环境无污染,是一种环保的表面处理方法。
3、光气处理法光气处理法是利用紫外线和氧气作用在环氧树脂表面产生光化学反应,形成羟基等官能团。
通过这些官能团可以形成与其他物质的化学键,提高环氧树脂的黏附性。
该方法适用于对环氧树脂表面粘附物清除较彻底的情况。
二、表面涂层法表面涂层法是在环氧树脂表面涂覆一层改性材料,以提高环氧树脂的性能。
目前应用较多的表面涂层材料有丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇酸酯等。
1、丙烯酸酯丙烯酸酯分子具有极强的极性和覆盖性,可以覆盖在环氧树脂表面形成一层保护层。
该保护层可以提高环氧树脂的耐热性、耐候性、抗紫外线能力等。
2、聚乙烯醇聚乙烯醇是一种无毒无害的高分子材料,具有极强的亲水性。
将聚乙烯醇涂覆在环氧树脂表面可以提高环氧树脂的表面活性和黏附性,对环保无污染。
三、表面修饰法表面修饰法是通过在环氧树脂表面引入一定官能团,在官能团作用下形成化学键,提高环氧树脂的性能。
环氧树脂改性聚乙烯材料的研究
熔融共混改性是提高高分子材料力学性能的一种有效方法[1]。
一般地,加入玻璃纤维和无机填料可以使聚合物材料的力学性能得到增强[2],另有研究表明,PVC中加入一定量的环氧树脂,也可在一定程度上提高PVC的力学性能[3,4]。
将功能化的环氧树脂加入到PET中,可增加其熔体强度,从而使其更适于挤出制备PET发泡材料[5]。
此外,有研究者通过动态交联的方法,使环氧树脂均匀地分散到PP基体中,在一定程度上提高了PP的刚性和强度[6—8],另有研究者对PP/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构与性能进行了研究[9,10]。
除PP外,聚烯烃中的另一个重要品种PE的应用日益广泛,但其力学强度较低,限制了它在工程材料方面的应用。
许多研究者对PE的改性进行了研究[11],而PE材料的力学性能很大程度上依赖于分子结构和形态结构[12,13],因此对PE进行增强改性时可从这方面入手,所制得的增强材料适用于制作电子、汽车等领域对材料刚硬度要求较高的结构零件。
本研究先后将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中,通过熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料,并使环氧树脂和马来酸酐接枝PE发生官能团之间的反应,以期促进环氧树脂对PE的增强效果。
1·实验部分1.1主要原料HDPE(MH602):上海石化公司,熔体指数为6.0g/10min(190℃,21.6kg);环氧树脂(E-44):巴陵石化公司,环氧当量为210~250g/eq,环氧值为0.40~0.47eg/100g,挥发份含量小于1.0%;聚酰胺固化剂(LM-650):镇江丹宝聚合物公司,分子量为600~1100,胺值为200±20;马来酸酐(MAH):广东西陇化工公司;过氧化二异丙苯(DCP):国药集团化学试剂厂。
1.2主要设备双螺杆挤出机,SJSH-30,南京橡塑机械厂;双辊机:XSK-160,杭州苏桥佳迈机械设备有限公司;平板硫化机:KY6003,江都市开源试验机械厂;冲击实验机:XJJ-5,河北承德实验机公司;电子拉力实验机:RGD-5,深圳瑞格尔仪器有限公司;红外光谱仪:Spectrum One,美国PE公司;扫描电镜仪:JSM-6360LV,JEOL公司。
环氧基改性PEMG.
0.32kg/m2,河北省安平县工业筛网厂生产 • 玻璃布.增强型0.4mm中碱无捻粗纱方格布,淄博光力士玻纤股份有限公司生产 •。
• 仪器
• 热压机.QD型,上海人造板机械厂制造 • 真空干燥箱.大连第四仪表厂制造 • 电热鼓风干燥箱.山东淄博电热仪器厂制造 •。
通过上述设计有效地 发挥增强纤维的功能特性 实现材料整体的功能分布 保证材料同时具有高强度、 高弹10铺层复合结构示意图
1功能层2功能结构 3结构层4外表层
• 铺层叠合工艺流程
• 铺层叠合工艺是先在刷徐脱模剂的钢模板上剪裁增强纤维 再按特定的基体配方分别对各层浸胶最后按图进行铺层叠 合其工艺流程见图。
环氧树脂基PEMG复合材 料层压板
--------- THE LAMINATING PROCESS OF RESIN MATRIX PEMG SUPERHYBRID COMPOSITES
一前言
• 近年来树脂基超混杂复合材 料以其比强度高比模量大、 密度低等性能优势作为一种 先进结构材料应用于航空、 航天、军事等领域。其中为 适应多种特殊工况条件而研 究开发的功能一结构型超混 杂复合材料以其耐腐蚀、耐 磨损等多功能和优异性能使 其具有广阔的应用前景。
➢
➢ 层压成型工艺流程
PEMG超混杂复合材料的层压成型工艺流程见下图。 (该成型方法的优点是制品质量好工艺过程稳定,模具 投资少)
(1) 增强纤维、织物 表面处理
→5保
1浸胶→2铺层叠层→3预压→4热压
压固化
→6脱模→7后固化→8成品
图5-9 PEMG超混杂复合板材层压成型工艺流层图
改性聚苯胺-水性环氧树脂复合材料的制备与性能探讨
改性聚苯胺-水性环氧树脂复合材料的制备与性能探讨改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料的制备与性能探讨摘要:改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料是一种具有广泛应用前景的新型高性能材料。
本文通过对改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料的制备与性能进行探讨,了解其在材料科学和工程领域的潜在应用。
1. 引言改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料具有优良的导电性能、机械性能和热稳定性,可用于电子器件、防腐涂料等领域。
然而,目前对于该复合材料的研究还比较有限。
2. 实验设计与方法2.1. 材料准备选择聚苯胺和水性环氧树脂作为基体材料,通过共沉淀法将聚苯胺掺杂到水性环氧树脂中制备改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料。
2.2. 复合材料制备将聚苯胺加入水性环氧树脂溶液中,并搅拌得到均匀的混合溶液。
随后,将混合溶液倒入模具中,通过加热固化得到改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料。
对比研究了不同掺杂比例及固化工艺对复合材料性能的影响。
3. 结果与讨论3.1. 复合材料结构将改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料进行扫描电子显微镜观察,发现聚苯胺在水性环氧树脂基体中均匀分散,形成了相互交联的网络结构。
3.2. 复合材料性能通过拉伸测试和热分析等方法研究了改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料的力学性能和热稳定性。
结果表明,随着聚苯胺掺杂比例的增加,复合材料的力学性能得到了明显提高。
同时,复合材料的热稳定性也有所改善。
4. 应用前景改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料具有广阔的应用前景。
可以用于制备导电纤维、导电涂层等功能材料,也可以应用于电子器件、防腐涂料等领域。
5. 结论本研究成功制备了改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料,并研究了其结构和性能。
研究结果显示,改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料具有较好的力学性能和热稳定性,为其在材料科学和工程领域的应用提供了理论和实验基础。
值得注意的是,由于篇幅限制及缺乏本研究成功制备了改性聚苯胺/水性环氧树脂复合材料,并研究了不同掺杂比例及固化工艺对其性能的影响。
超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展
超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展陈珂龙;张桐;崔溢;王智勇【摘要】超支化聚合物在不影响工艺性的前提下对环氧树脂有明显的增强、增韧作用.本文主要概述了超支化聚合物对环氧树脂力学性能、耐热性能的影响,主要包括:聚酯超支化聚合物改性环氧树脂、聚酰胺/聚酰亚胺/聚乙烯亚胺超支化聚合物改性环氧树脂、有机硅超支化聚合物改性环氧树脂以及其他超支化聚合物改性环氧树脂等.此外,还指出了目前超支化聚合物改性环氧树脂的缺点以及未来的发展方向.当前限制HBPs在环氧树脂改性领域内大规模应用的主要缺点在于大多数HBPs合成步骤繁琐复杂,合成成本较高.鉴于此,在未来随着更简单、绿色的合成方法的出现,HBPs在其他新兴领域以及改性树脂中的应用会越来越广泛.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】8页(P11-18)【关键词】超支化聚合物;环氧树脂;改性;增强增韧【作者】陈珂龙;张桐;崔溢;王智勇【作者单位】中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095;中国航发北京航空材料研究院隐身材料重点实验室,北京100095【正文语种】中文【中图分类】O631.1环氧树脂因其良好的工艺性、固化后较好的力学性能和尺寸稳定性而广泛用于涂料、胶黏剂、半导体封装材料、混凝土改性以及高性能复合材料等领域。
但是,由于环氧树脂固化后脆性大,在实际应用中抗冲击强度差。
此外,因固化后含有大量极性基团,其耐候性和耐湿热性较差。
为了弥补环氧树脂在应用中的上述缺陷,从20世纪80年代开始,环氧树脂改性成为一个研究热点,研究者们相继开发出多种增韧剂或者改性方法:材料物理共混[1-5],弹性体或橡胶增韧[6-11],热固性树脂互穿网络型增韧以及HBPs增韧等[12-17]。
聚乙烯醇耐水性的研究
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关键词 : 聚 乙烯醇 ; 环 氧树脂 ; 耐水性
中 图 分 类 号 : TQ 433.4 文 献 标 识 码 : A
聚 乙烯 醇 (PVA )可溶 于 水 ,无 毒 ,无 害 ,成 本 较低 ,因而使用广 泛 …1.但 聚 乙烯醇 中含有 大 量 的羟基 ,耐水 性 能 较 差 ,限 制 了其 应 用 范 围 . 要 想改善 其耐水 性 ,必 须把 PVA分 子 中的羟 基 掩 蔽起来 ,或 者使羟 基 与其 它 物质结 合生成 难 溶 于水 的物 质 .目前 常用 的改性 剂 有醛 类 、HDI或 TDI、硼 酸 、尿 素 、有 机 硅基 团【2_4 J等 ,但 这 些 改 性剂 或具 有毒性 或 反应 难 于控 制 .本 试验采 用 高 强度 、低收 缩率 的环 氧树脂 做改 性剂 ,工艺 简单 , 改性后 PVA 的性能 优 良,耐水 性大 幅度提 高 .
聚 乙烯 醇 (PVA)中含有 大 量 的亲 水 性 基 团 羟基 ,在外 部 的干 湿 变化 中 ,表 现 出强 烈 的对 水 亲合作 用 .聚 乙烯 醇 的改性 反 应 均涉 及 其 羟 基 _7].实 验选择 粘 结 强度 高 、稳 定 性好 的环 氧 树 脂 为改性 剂 ,主要是 因为环 氧树脂 中的环氧基 团 可 以与 聚乙烯 醇 中羟基 发生 反应 生成 醚 J.
温度、改性 时间对改性结果 的影响 .以溶剂萃取 法对 其耐水性 进行测试 ,确 定最佳 改性条件 .研究
结果表 明:聚 乙烯醇质量浓度 为 8%、环氧树 脂加入 量 2.4%(质量分数 ,按聚 乙烯醇溶液质量计 )、
改 性 时 间 2 h、改 性 温度 60℃ 可 得 到 耐 水 性优 良的 改性 聚 乙烯 醇 .
维普资讯
环氧树脂研究综述
环氧树脂研究综述(浙江科技学院生化学院, 杭州, 310023)摘要:环氧树脂是一种综合性能优良的热固性树脂,其固化物的粘结性、耐热性、耐化学药品性以及力学性能和电气性能优良的特点,是热固性树脂中应用较大的一个品种。
但其韧性不足,耐热性能也较低,耐冲击损伤低。
本文简单介绍了双酚A环氧树脂的合成方法,主要方法有一步法和二步法。
其次,主要介绍了环氧树脂的改性的最新研究,环氧树脂的阻燃改性有包覆红磷环氧树脂的研究,这是一种值得推广的技术;生物基环氧树脂的研究主要介绍了基于松香的生物基环氧树脂和基于衣康酸的生物基环氧树脂,此研究使生产过程更环保,也使产物更安全,性能更优越。
再次,介绍了环氧树脂的应用进展,对比较新的液晶环氧树脂、有机硅环氧树脂的应用的介绍,同时也介绍了环氧树脂目前的普遍应用,应用于涂料,胶黏剂、电器工业等。
最后是对环氧树脂的研究展望,如新型耐热性环氧树脂、对环氧树脂的阻燃技术和固化剂的研究等。
关键词:环氧树脂包覆红磷生物基环氧树脂应用展望1、前言:环氧树脂(Epoxy Resin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固化产物的高分子低聚体(Oligomer)。
当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide)。
这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。
环氧树脂是一类具有耐腐蚀、电气绝缘、高机械强度等优良性能的高分子材料,在电子、电气、机械制造、化工防腐、航空航天、船舶运输及其他工业领域中起到重要作用,已成为各工业领域中不可或缺的基础材料[1]。
2、环氧树脂的合成:目前生产最多的是双酚A环氧树脂,主要采用一步法、二步法和混合法。
下面是一步法和两步法的简单介绍。
2.1一步法一步法是把双酚A(BPA)和环氧氯丙烷(ECH)在氢氧化钠作用下进行缩聚,即开环和闭环在同一反应条件下进行的工艺方法。
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。
环氧树脂改性聚乙烯材料的研究
双螺杆挤出机 , S 一 , S H 3 南京橡塑机械厂 ; J 0 双辊机 : S 一6 , X K10 杭州苏桥佳迈机械设备有限公司; 平板 硫化机 : Y 0 3 江都市开源试验机械厂 ; K 60 , 冲击实验机 :J- , X J 河北承德实验机公司 ; 5 电子拉力实验机 : R D5 深圳瑞格尔仪器有限公 司 ; G -, 红外光谱仪 :pc u n , 国 P Set m O e美 r E公司 ; 扫描电镜仪 : M- 6L J 6 0 V, S 3
G 14 _ B 0 39 3进行 。
21 0 0年 9月
陕 西理 工学院 学报 ( 自然科 学版 )
Ju a f h ax U i r t o T cnlg ( trl cec dt n orl o an i nv sy f eh o y Na a SineE io ) n S e i o u i
Sp.00 e t2 1
第2 6卷第 3期
Vo . 6 No 3 12 .
[ 文章编号]6 3 24 (00 0 07 - 5 17 — 9 4 2 1 )3一 0 3 0
环 氧 树 脂 改 性 聚 乙烯 材 料 的 研 究 工 程学院 , 陕西 汉 中 7 3 0 20 3)
JO E L公 司 。
收 稿 日期 :000 -5 2 1-30
基金项 目: 陕西理工学 院科研基 金资 助项 目(L Q 04 ) S G D 73 。 作者简介 : 晓明(92 )男 , 杨 18一 , 湖南省长 沙市人 , 陕西理工学 院讲师 , 士 , 硕 主要研 究方 向为高分子材料加工 与改 性。
程度上提高 P C的力学性能 .。将功能化 的环氧树脂加入到 P T中, V 4 J E 可增加其熔体强 度, 从而使其 更适于挤出制备 P T发泡材料 。此外 , E j 有研究者通过动态交联 的方法 , 使环 氧树脂均匀地分散到 P P
CSM改性环氧树脂性能研究
司; 扫描电子显微镜 , S S X - 5 5 0型, 日本岛津公司 ; 热 重分析仪 , T G / D S C 7 3 0 0 型, 1 3 本岛津公司。 1 . 2 环氧树 I  ̄ / C S M 复合 材料 制备
将 C S M 溶 于二氯 乙烷 溶剂 , 加 入 一定 量 的 环 氧
环氧树 脂 是 一类 重 要 的热 固 性树 脂 , 是 聚合 物
乙烷 , 沈阳正泰防腐材料有限公司 , 化学纯 。 数显恒温水浴锅 , H H 4型 , 常州国华 电器厂 ; 电 子天平 , F A 1 1 0 4 N型 , 上海精密科学仪器有 限公 司;
冲击试 验 机 , X J J - 5 0型 , 承 德试 验 机有 限责 任 公 司 ; 拉伸试 验 机 , X L D — I K N型, 承 德 试 验 机 有 限 责 任 公
将 试样 表 面清 洁处 理 , 分 别加 人 到 3 0 % 的 氢 氧
能、 冲击 性 能及 耐 腐蚀 性 能 , 确定 复 合 材 料 的配
方_ 】 。 目前 国 内外 未见 相关 实验 性报道 。
1 实 验部 分 1 . 1 实验 原料 与设备
化钠 、 8 0 %的硫酸溶液 中, 保鲜膜封 口。每隔一段时
进行冲击强度测试 , 用拉伸试验机进行拉伸强度测
试, 根据 D I N 5 1 0 0 6 — 1 9 9 0, 取 未改 性 的环 氧树 脂 固化
物粉末与改性后的复合材料 固化物粉末 , 氮气气氛 , 升温速率为 1 0 ℃/ m i n , 温度范 围为 2 5~ 6 5 0 c 【 = , 进行 热重分 析 。
究 了改性物对复合材料的拉伸性能、 冲击性 能及 耐腐蚀 等性 能的影 响。实验 结果表 明 C S M质 量为环氧树脂的 6 %、 T i O , 为5 %
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。
环氧树脂胶粘剂的改性研究
环氧树脂胶粘剂的改性研究课程:涂料与胶粘剂题⽬:环氧树脂胶粘剂的改性研究姓名:XXX 学号:XXX姓名:XXX 学号:XXX⽇期:XXXX-XX-XX环氧树脂胶粘剂的改性研究XXX XXX 化学⼯程与⼯艺摘要:综述了环氧树脂胶粘剂耐热,增韧改性研究的现状, 介绍了各种增韧耐热的应⽤。
关键词:环氧树脂,胶粘剂,耐热,改性,增韧;Modification of epoxy adhesiveXXX XXX Chemical Engineering and Technology Abstract:Epoxy resin adhesive heat toughening modification of the status quo, and a the various toughening heat-application.Keywords: epoxy resins, adhesives, heat-resistant, modified, toughened;前⾔环氧胶粘剂在整个合成胶粘剂中所占的⽐例并不⼤,但由于它的优异性能,在结构胶粘剂中却占据了主导地位,有“万能胶”之称。
但其固化后易产⽣较⼤的内应⼒,且产物中有较稠密的芳环结构,使得未经改性的环氧固化物较脆,,且耐⾼温性较差,为此,环氧树脂胶粘剂的改性研究很多。
相容性理论的发展和相容技术的进步推动了环氧树脂与弹性体(橡胶类)及热塑料树脂的合⾦化研究,经历了第⼆、第三代环氧胶粘剂时代。
近年来,则采⽤其它耐⾼温树脂与环氧树脂物理共混或化学改性,或在环氧分⼦中引⼊新的基团来提⾼环氧树脂的耐热性。
另外,胶粘剂中所⽤固体填料对改善耐热性也起重要作⽤。
本⽂着重介绍我国ER胶粘剂耐热和韧性研究及其应⽤。
主题⼀、环氧树脂胶粘剂在耐热性⽅⾯的改性的研究本⽅法以环氧树脂(EP)和有机硅硼改性EP 预聚物为主体材料,研制出⼀种可室温固化、⾼温使⽤且固化压⼒仅为接触压⼒的胶粘剂。
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。
环氧树脂的改性研究进展
环氧树脂的改性研究进展曾莉;杨云峰;周华【摘要】环氧树脂(EP)是一类应用非常广泛的热固性树脂,在国名经济的发展中占有重要地位,本文综述了改性环氧树脂的最新研究状况,概述了环氧树脂的耐热改性、增韧改性以及阻燃性方面的研究进展,并对环氧树脂改性的新方法进行了展望。
%Epoxy resin(EP) was a kind of thermosetting resin and was widely applied,which occupied an important position in the development of economy.The latest research situation of modified epoxy resin was summarized,including the heat resistant modification,toughening modification and flame retardant.The progress in research of modified by epoxy resin on the new method was also discussed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2011(039)022【总页数】3页(P20-21,24)【关键词】环氧树脂;改性;耐热性;增韧;阻燃性【作者】曾莉;杨云峰;周华【作者单位】中北大学理学院,山西太原030051;中北大学理学院,山西太原030051;中北大学理学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TQ637环氧树脂(EP)是一类非常重要的热固性树脂,它是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一[1]。
加入固化剂固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它与材料的表面具有优异的粘接性能,介电性能良好且固化收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于涂料、电子绝缘材料以及先进复合材料中增强材料的树脂基体等各领域,常用作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
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熔融共混改性是提高高分子材料力学性能的一种有效方法[1]。
一般地,加入玻璃纤维和无机填料可以使聚合物材料的力学性能得到增强[2],另有研究表明,PVC中加入一定量的环氧树脂,也可在一定程度上提高PVC的力学性能[3,4]。
将功能化的环氧树脂加入到PET中,可增加其熔体强度,从而使其更适于挤出制备PET发泡材料[5]。
此外,有研究者通过动态交联的方法,使环氧树脂均匀地分散到PP基体中,在一定程度上提高了PP的刚性和强度[6—8],另有研究者对PP/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构与性能进行了研究[9,10]。
除PP外,聚烯烃中的另一个重要品种PE的应用日益广泛,但其力学强度较低,限制了它在工程材料方面的应用。
许多研究者对PE的改性进行了研究[11],而PE材料的力学性能很大程度上依赖于分子结构和形态结构[12,13],因此对PE进行增强改性时可从这方面入手,所制得的增强材料适用于制作电子、汽车等领域对材料刚硬度要求较高的结构零件。
本研究先后将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中,通过熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料,并使环氧树脂和马来酸酐接枝PE发生官能团之间的反应,以期促进环氧树脂对PE的增强效果。
1·实验部分
1.1主要原料
HDPE(MH602):上海石化公司,熔体指数为6.0g/10min(190℃,21.6kg);环氧树脂(E-44):巴陵石化公司,环氧当量为210~250g/eq,环氧值为0.40~0.47eg/100g,挥发份含量小于1.0%;聚酰胺固化剂(LM-650):镇江丹宝聚合物公司,分子量为600~1100,胺值为200±20;马来酸酐(MAH):广东西陇化工公司;过氧化二异丙苯(DCP):国药集团化学试剂厂。
1.2主要设备
双螺杆挤出机,SJSH-30,南京橡塑机械厂;双辊机:XSK-160,杭州苏桥佳迈机械设备有限公司;平板硫化机:KY6003,江都市开源试验机械厂;冲击实验机:XJJ-5,河北承德实验机公司;电子拉力实验机:RGD-5,深圳瑞格尔仪器有限公司;红外光谱仪:Spectrum One,美国PE公司;扫描电镜仪:JSM-6360LV,JEOL公司。
1.3样品制备
将PE,MAH,DCP和其它助剂按一定比例混合均匀,在双螺杆挤出机上将PE熔融接枝制成PE-g-MAH[14]。
将PE-g-MAH(或PE)在双辊机上塑化,再加入一定比例的环氧树脂和聚酰胺固化剂的混合物,在双辊机上混炼均匀,前后辊温度分别为120℃和150℃。
将制得的环氧树脂增强聚乙烯材料在平板硫化机上热压成片。
1.4测试与表征
力学性能测试:拉伸试验按GB/T1040-90进行;弯曲试验按GB/T9341-88进行;冲击试验按GB1043-93进行。
红外光谱分析:将PE-g-MAH热压成膜,在膜上涂一层环氧树脂和聚酰胺固化剂的混合物,待其固化后进行红外光谱仪测试,并与环氧树脂增强聚乙烯膜的红外光谱图进行对比分析。
扫描电镜观测:将样品在液氮中深冷后的脆断面真空镀金,用扫描电镜观察断面的形貌。
2·结果与讨论
2.1力学性能
表1为纯聚乙烯和环氧树脂增强聚乙烯(PE/EP)的准静态力学性能。
从表1可见,当EP含量为5%时,与未接枝化处理的纯PE直接与EP和固化剂共混的产品(2号样品)相比,接枝化处理的PE所制得的PE/EP材料(3号样品)力学性能较好,尤其是具有较好的断裂伸长率和冲击强度。
这表明PE的接枝化处理能提高共混材料的力学性
能,这与马来酸酐接枝对共混物的增容作用,即PE的接枝化处理促进了PE与EP的相容性有关[15]。
从表1可见,接枝化处理的PE所制得的PE/EP材料中(3,4,5,6号样品),随着环氧树脂含量增加,PE/EP材料的弯曲强度逐渐增大,这表明环氧树脂的加入使PE的刚度得到了提高,这与环氧树脂本身的刚硬特性有关。
从表1可见,随着环氧树脂含量增加,PE/EP 材料的的拉伸强度和断裂伸长率先增加后降低,这可能是由于少量的环氧树脂在PE/EP体系中发生了交联、固化的化学反应,从而增加了共混材料的抗拉强度,而环氧树脂含量过多时,可能使得体系内部变得不均匀。
从表1可见,环氧树脂增强聚乙烯的冲击强度略低于纯PE(1号样品),这可能与环氧树脂本身的脆性有关。
从表1总体来看,环氧树脂含量在10%左右时,PE/EP材料的力学性能较好,尤其是弯曲强度比纯PE高出60%左右,表明PE/EP材料具有良好的刚硬
度。
2.2红外光谱分析
为探讨环氧树脂与PE-g-MAH之间的化学反应,我们对表面涂有聚酰胺固化的环氧树脂涂层的PE-g-MAH膜(样品A)进行了红外光谱分析,并与环氧树脂增强聚乙烯膜(样品B)的红外光谱图进行了对比分析,其结果如图1所示。
由于环氧树脂涂层是在室温下涂到PE-g-MAH膜上的,而PE-g-MAH在室温下与环氧树脂之间不会发生反应,所以样品A的红外光谱图是PE-g-MAH的红外光谱与聚酰胺固化环氧树脂的红外光谱的简单叠加。
环氧树脂增强聚乙烯制备时,环氧树脂与PE-g-MAH是在熔融状态下混合的,如果环氧树脂与PE-g-MAH分子的MAH基团发生了反应,那么在样品B的红外光谱图中,不但包括PE-g-MAH的红外光谱与聚酰胺固化环氧树脂的红外光谱的简单叠加,并且应该包括环氧树脂与PE-g-MAH发生官能团间反应生成的官能团的红外光谱特征峰。
因此,我们对比样品A和样品B的红外光谱图,可以对环氧树脂增强聚乙烯材料中环氧树脂与PE-g-MAH之间的化学反应进行探讨。
由图1可见,样品A在916cm-1处有明显的环氧基团特征峰,而在样品B则没有观测到这个峰。
这表明在熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料的过程中,环氧树脂的环氧基团发生了化学反应,并且基本反应完全,因此在样品B的红外光谱中没有观测到环氧基团的特征峰。
由图1的结果还可以发现,样品A在1780cm-1处有明显的MAH的C O特征峰,且在1562cm-1处有明显的聚酰胺固化剂的N-H特征峰,而在样品B的红外光谱图中,聚酰胺固化剂的N-H特征峰基本消失,MAH的C O特征峰也很小。
这表明在熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料的过程中,聚酰胺固化剂和MAH都发生了化学反应,聚酰胺固化剂反应的较为完全,MAH则只有一部分发生了反应。
聚酰胺固化剂与PE-g-MAH发生的分子间反应可以释放出水分子;而聚酰胺固化剂与PE-g-MAH发生反应后,聚
酰胺固化剂分子上另外的氨基还可能继续与环氧树脂发生反应,这种分子间的连结可能使环氧树脂与PE之间的结合力增加,从而促进环氧树脂对PE的增强效果。
2.3形态分析
图2为在双辊机上采用熔融共混法制备出的环氧树脂增强聚乙烯材料半成品的外部形貌。
从图2中可看到,环氧树脂增强聚乙烯半成品的外表面凹凸不平,从其外观上也可看到,这种在双辊机上制备出的材料半成品的内部和表面存在很多孔洞和空隙。
这表明材料在制备过程中有气体放出,这种气体可能是熔融共混法制备出的环氧树脂增强聚乙烯材料过程中,PE-g-MAH与聚酰胺固化剂分子反应放出水分子,这与红外光谱的分析结果相符。
图3为纯聚乙烯样品在液氮中深冷后的脆断面形貌,以及环氧树脂增强聚乙烯半成品在平板硫化机上热压成片后,所制得的样品在液氮中深冷后的脆断面形貌。
由图3a可见,纯聚乙烯样品的脆断面比较平整,表明其内部组成比较均一;而相比较而言,环氧树脂增强聚乙烯样品(图3b)的脆断面则呈现不平整的凹凸形貌,这表明聚乙烯中加入环氧树脂和其它助剂后,材料的内部形态结构发生了改变,这与熔融共混法制备出的环氧树脂增强聚乙烯材料过程中发生化学反应并放出小分子物质有关,这亦与红外光谱的分析结果相符。
图3纯聚乙烯和环氧树脂增强聚乙烯样品的内部形貌
3·结论
a)通过熔融共混的方法,先后将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中,制备出了环氧树脂增强聚乙烯材料,与纯PE相比,环氧树脂增强聚乙烯材料的弯曲强度有较大提高。
b)在熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料的过程中,环氧树脂与马来酸酐接枝PE发生了官能团之间的反应,促进了环氧树脂对PE 的增强效果。
聚乙烯中加入环氧树脂和其它助剂后,材料的内部形态结构发生了改变。
环氧树脂含量较低时,样品中的环氧树脂在聚乙烯中得到了较好的分散。