环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究

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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

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。

《长链脂肪醇改性环氧树脂及其韧性研究》

《长链脂肪醇改性环氧树脂及其韧性研究》

《长链脂肪醇改性环氧树脂及其韧性研究》一、引言随着科技的发展,高分子材料的应用领域越来越广泛,环氧树脂作为一类重要的热固性塑料,其优良的物理、化学性能以及良好的加工性能,使其在涂料、胶粘剂、电子电气等领域有着广泛的应用。

然而,环氧树脂的韧性往往不能满足一些特殊应用的需求。

因此,对环氧树脂进行改性以提高其韧性成为了研究的热点。

本文将探讨长链脂肪醇改性环氧树脂的方法及其对环氧树脂韧性的影响。

二、长链脂肪醇改性环氧树脂长链脂肪醇改性环氧树脂是通过引入长链脂肪醇来改变环氧树脂的分子结构,从而改善其性能的一种方法。

长链脂肪醇的引入可以有效地增加环氧树脂的柔韧性和延展性,提高其抗冲击性能和耐疲劳性能。

改性的方法主要是将长链脂肪醇与环氧树脂进行共聚反应,通过引入脂肪醇的羟基与环氧基团的反应,形成共价键连接的新分子结构。

这种方法可以在不破坏环氧树脂基本结构的前提下,有效地引入脂肪醇的优点,从而提高环氧树脂的韧性。

三、改性对环氧树脂韧性的影响通过长链脂肪醇改性环氧树脂,可以显著提高其韧性。

这是因为长链脂肪醇的引入,增加了分子间的润滑性,降低了分子间的摩擦力,使得材料在受到外力作用时,能够更好地吸收能量,从而提高了材料的韧性。

此外,长链脂肪醇的引入还可以改善环氧树脂的加工性能,提高其流动性,使得材料在加工过程中更易于操作。

四、实验研究本部分将详细介绍实验过程、实验方法和实验结果。

首先,通过设计不同的长链脂肪醇添加量,制备出一系列改性环氧树脂样品。

然后,通过拉伸试验、冲击试验等手段,测试样品的力学性能,包括拉伸强度、冲击强度等。

最后,通过扫描电镜等手段,观察样品的微观结构,分析长链脂肪醇改性对环氧树脂结构的影响。

五、结果与讨论根据实验结果,我们可以看到,随着长链脂肪醇添加量的增加,改性环氧树脂的韧性逐渐提高。

这表明长链脂肪醇的引入确实可以有效地提高环氧树脂的韧性。

同时,我们还发现,适量的长链脂肪醇添加还可以提高环氧树脂的加工性能,使其流动性更好。

关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析

关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析

关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析[摘要]环氧树脂胶黏剂,它属于固化剂、基体树脂、溶剂、增韧剂、增塑剂、填料等各种组分经由化学及物理混合多种方法,所形成有着良好功能性、黏结性,在工程领域当中所需用到的黏胶剂。

那么,为更进一步了解此类黏胶剂的增韧改性具体方法及其情况,鉴于此,本文主要探讨环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况,仅供业内相关人士参考。

[关键词]胶黏剂;环氧树脂;增韧改性前言:因环氧树脂胶黏剂,它和其余胶黏剂所具备优势特点较为不同,故其现阶段在众多行业领域当中实现较为广泛的应用。

但因其呈较大脆性及较弱韧性,因而,对环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况开展综合分析较为必要。

1、简述环氧胶内部成分及其增韧改性基本机理情况1.1在主要成分层面针对环氧胶内部成分,通常以基体树脂、固化剂、增塑剂及增韧剂、溶剂为主。

针对基体树脂层面,现阶段以纯环氧树脂及改性之后的环氧树脂为主。

环氧树脂,其自身黏结强度及抗压性、黏结性及力学性能相对较好,但韧性弱;针对固化剂,其属于环氧胶内部重要成分。

生产过程当中,通常需结合生产条件及其性能指标等,合理选定固化剂;针对增塑剂即增韧剂,其主要是因基体树脂与固化剂相互间经化学反应之后所形成一种固化物,呈现出较脆质地、较差韧性及其抗冲强度。

故生产过程当中需要向着固化物内部添加一定量的增塑剂及增韧剂等,确保其韧性及耐冲性能可得到增强;针对溶剂层面,其属于聚合物的反应介质。

实际应用当中,可以与具体需求结合予以合理选用。

1.2在基本机理层面一是,针对分散相撕裂及塑性拉伸基本机理层面。

此项理论观点,即外部力作用至改性树脂之后,使得裂纹形成,且处于环氧树脂内部持续增长情况下,橡胶会以颗粒形式渗入裂纹内部,连接好裂纹两端位置。

外力持续增强情况下,橡胶颗粒将部分能量吸收,其自身会被逐渐拉长或撕裂,对环氧树脂后期被撕裂整个进度可起到减缓作用,环氧树脂则更具韧性[1];二是,针对微裂纹的钝化增韧基本机理层面。

对聚氨酯改性环氧树脂的探究

对聚氨酯改性环氧树脂的探究

聚氨酯改性环氧树脂的 动态力学性能(DMTS)
EP 和m-EP 的DMTS 曲线分别如 Fig . 4、Fig. 5 所示。Fig. 5 中有两个内耗峰, 即m-EP有两个T g , 为两相体系, 这跟DSC 测试 结果一致。比较两图可知, m-EP 有较高的T g ; 经聚氨酯接枝的EP 不仅内耗峰高, 而且内耗峰向高温 方向拓展, 温域变窄。可见, 在分 子中引入接枝链, 是提高EP 阻尼 性能的有效方法。
结语
一.( 1) 两端为- NCO 基团的PU 分子链成功接枝到环氧树脂的分子链上。 二.经PU 改性环氧树脂的T g 提高, PU链段含量为30% 的改性EP, T g 从92 e 提高到104 e ; 而且DSC 曲线出现两个玻璃化转变。 三.( 3) PU 链段的引入能显著提高EP 的冲击强度, 改性后EP 的冲击强度是未改性的两倍多; 随 着PU 链段含量的增多, EP 的弯曲强度、硬度降低。 四.( 4) 经PU 链段接枝改性的EP 内耗峰提高, 说明阻尼性能变好; 而且其内耗峰向高温方向拓展, 温域变窄。
聚氨酯原料配比对改性环氧树脂性能的影响
PUR不同原料配比对改性环氧树脂性能的影 响见表2 。从表2 可见, 当直接用聚乙二醇 作为改性剂加人环氧树脂体系时, 拉伸、冲 击、弯曲性能都很差, 可见游离的低分子量 二醇类起不到改性作用, 主要是聚氨酯的作 用。当TDI:聚乙二醇为1:3 左右时, 拉伸、 冲击、弯曲强度皆佳, 这是因为聚氨酯中的 酰胺基团中存在着极性的羰基和活泼的仲胺 氢原子, 可以与环氧树脂中的环氧基开环交 联, 使聚氨酯的柔性链与环氧树脂以化,这样就达到了既增韧又增强的目 的。
环氧树脂具有优良的粘结力的机械强度,但缺乏韧性, 往往呈脆性状态。而聚氨酯则具有 极佳的柔韧性和弹性。因此, 探索用聚氨酯来改性环氧树脂。 实验部分 SK 3 聚氮醋一环级树脂的合成 在装有搅拌器、温度计和通氮气阀门、连接减压真空泵的四口反应器中, 放入端经基聚醚 ,加热、抽真空, 排除水份及空气。冷至60℃ , 通氮气保护、滴加称量的异氰酸酯, 加热 , 搅拌保温, 得到异氛酸酯封端的氨酯予聚体。然后加入称取的环氧树脂, 在氮气中加热 , 不断搅拌, 进行反应。经红外光谱分析证实NCO 基团全部耗尽为止, 反应完成。如图1 和图2 所示。

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

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。

环氧树脂增韧

环氧树脂增韧

环氧树脂增韧改性的研究引言环氧树脂是指一个分子中含有两个或两个以上环氧基,在适当条件和固化剂存在条件下能够形成三维交联网状固化物的化合物。

具有良好的粘结性、耐腐蚀性、高强度和加工方便的特点,是合成树脂领域中较为重要的品种。

但由于其固化物脆性大、耐冲击强度低、易开裂等原因,很难满足日益发展的工程技术要求,因此,增韧改性就成为环氧树脂长期研究的方向之一。

目前,环氧树脂的增韧方法主要有无机刚性粒子、核壳粒子、热致液晶聚合物、互穿网络聚合物和热塑性树脂增韧等[1]。

本文用纳米TiO2对环氧树脂E一44进行增韧改性,研究了在一定固化剂用量下,不同含量的纳米粒子对固化体系的凝胶特性、力学性能及热性能的影响。

1 实验部分1.1 主要原材料环氧树脂E44(南京复合材料总厂);固化剂MOCA(实验室自备);纳米材料TiO2(浙江舟山明日纳米材料集团)。

1.2 实验仪器冲击试验机,XJU-22;万能试验机,LJ系列;真空干燥箱,DZF-6050型;环水真空泵,SHB-9.5;模具,250 lifrl×200 rnm;超声波分散仪,D7510DTH;热变仪,RW77 Ⅲ。

1.3 实验方法1.3.1 凝胶时间的测定凝胶时问采用平板小刀法测定。

1.3.2 浇铸体的制作称取一定量环氧树脂,在电炉上加热并用玻璃棒搅拌至黏度较低,加入所需量的纳米材料二氧化钛(TiO2),用超声分散仪充分搅拌.30 min-45 min后,加入计算量的固化剂M。

G 气,保持温度在75℃~85℃。

搅拌均匀后注入已预热的模具,抽真空15 min-30 min后放人烘箱中,按一定的固化制度进行固化。

固化后脱模、修边,按标准制作样条进行各项性能测试。

1.3.3 力学性能测试弯曲性能、冲击强度的测试分别按GB 1449—83,GB 1451—83标准在万能实验机上进彳亍。

1.3.4 热性能测试热性能主要对固化体系的热变形温度按照GB1634—88标准用热变仪进行测试。

环氧树脂超低温增韧研究概况

环氧树脂超低温增韧研究概况

环氧树脂超低温增韧研究概况近些年,高强轻质纤维增强复合材料在超低温环境中逐渐使用,对环氧树脂的超低温性能研究也日益加强。

在作为复合材料液氢贮箱的基体材料以及在超导领域中用作胶粘剂,浸渍料和纤维增强复合材料的基体材料等方面,我国的研究已取得一些进展。

纯环氧树脂具有很高的交联密度,即使在常温下也存在着质脆、韧性低、抗冲击性差等缺点。

而作为复合材料的树脂基体,一般都需要在很高的温度下固化。

在固化后冷却过程中,由于热收缩树脂基体内部会产生热应力。

当温度从室温降低至超低温(-150C以下)时,基体内因热收缩而产生的内应力将更加显著。

而一旦热应力超过树脂本身的强度,就会导致树脂基体的破坏。

因此,提高韧性对环氧树脂在超低温下的使用至关重要。

专家介绍,目前提高环氧树脂超低温韧性的方法主要是使用柔性的脂肪族树脂(如PPGE和液体橡胶以及柔性固化剂(如POPDA来增韧环氧树脂。

不过人们也发现,由于此类材料玻璃化转变温度较低,常温下具有较大的自由体积,当温度降至超低温时,树脂体系会产生很大的热收缩,导致较大的热应力,这限制了其在超低温下的应用。

目前一个重要的研究方向是,常温下高性能热塑性塑料与环氧树脂的共混改性,可使共混体系同时兼具有两者的优越性能,即在保持热固性树脂高模量的同时,又兼具热塑性塑料的高韧性。

迄今为止,国内外对热塑性塑料能否在超低温下增韧环氧树脂及其如何影响树脂体系的力学性能这一问题缺乏深入系统的研究。

与柔性链增韧体系相比,热塑性塑料增韧环氧树脂体系具有较高Tg,常温下的自由体积很小,因而可以减小从室温冷却至超低温过程中产生的热应力。

所以,研究热塑性塑料增韧环氧树脂体系在超低温下的性能,对提高热固性树脂在超低温领域的应用有重要意义。

近期,国内科研人员用一种新型含氮杂萘酮结构的聚醚腈酮(PPENK及其与环氧聚醚的混合体系增韧环氧树脂,测试了两类增韧体系在室温(RT)和液氮温度(LNT)下的断裂韧性(Kic)和冲击强度,并研究了PPENK寸环氧树脂体系在室温和超低温下力学性能的影响。

石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究

石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究

石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究近年来,随着社会的发展和进步,人们对加工性能越来越高的材料的需求也日益增加,它提供了全新的强化和功能材料的发展机会。

随着材料科学的发展和进步,石墨烯类材料受到了越来越多的关注。

石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维物质,具有苛刻的物理性能,如弹性、高抗拉强度和抗热性等。

因此,将石墨烯加入环氧树脂材料中,可以极大地提高环氧树脂材料的性能。

首先,我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料的增强机理。

实验表明,将石墨烯类材料添加到环氧树脂中,具有增强机理的主要原因有三:首先,石墨烯的高抗拉强度可以提高环氧树脂的抗拉强度;其次,石墨烯的超高疲劳强度和恒定弹性模量可以提高环氧树脂的减振性能;最后,石墨烯的高抗冲击性能可以降低环氧树脂的抗冲击性能。

其次,我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料增韧的方法。

实验表明,通过改变石墨烯的形貌和尺寸可以改善环氧树脂的增韧性能。

此外,还可以在结构的不同部位使用不同尺寸的石墨烯,这些结构的不同部位可以起到自适应性调整的作用,使得石墨烯在结构中扮演自适应性调整的角色,从而更好地保证环氧树脂材料的增韧性能。

最后,我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料增韧的技术方案。

实验表明,将石墨烯以常规加工工艺技术混合到环氧树脂中,可以有效地改善环氧树脂材料的加工性能和耐久性。

此外,还可以通过超声波处理,对石墨烯的形貌和尺寸进行有序控制,使石墨烯的排列恒定,进而提高环氧树脂材料的增韧性。

在实际操作中,可以针对石墨烯加工工艺结合合理的技术方案,以提高环氧树脂材料的增韧性能。

综上所述,石墨烯类材料在环氧树脂材料中的应用可以大大改善环氧树脂材料的性能,其中最重要的原因是其高强抗拉强度、恒定弹性模量和高抗冲击能力,而且可以通过改变石墨烯的形貌和尺寸来改善环氧树脂材料的增韧性能,此外,还可以通过超声波处理来调整石墨烯的形貌和尺寸,可以提高环氧树脂材料的增韧性能。

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

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。

环氧树脂增韧

环氧树脂增韧

普通环氧树脂在固化后交联密度会变高,呈三维网状结构,存在内应力大、质脆、耐疲劳性、耐热性、冲击性能差等不足,加之表面能高,在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用,但在更多领域有需要用到环氧树脂,因此进行环氧树脂增韧,这也是一个重要的研究课题。

关于一些具体的环氧树脂增韧研究问题,络合高新材料(上海)有限公司为大家带来解答,希望能帮到大家。

目前,环氧树脂增韧的方法主要有以下几种:1、用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性;2、用热塑性树脂连续地爨穿于热固性树脂中形成互传网络来增韧改性;3、通过改变简练网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧;4、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。

弹性体增韧环氧树脂由丁腈橡胶、聚氨酯弹性体、有机硅弹性体、聚丙烯酸酯弹性体等改性环氧树脂制得。

端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)增韧环氧树脂开发最早、效果最好,其中预反应法最优。

先将CTBN与催化剂(三苯基膦等)反应生成羧酸盐,然后快速与环氧树脂反应(环氧树脂与CFBN的摩尔比为8~10),形成橡胶含量约55%的预聚体,再以同种或不同品种的环氧树脂稀释得到所需浓度和储存稳定的增韧环氧树脂。

获得最佳增韧效果的CTBN含量为12%~18 %。

除了CTBN之外,还可用端羟基、端氨基、端乙烯基丁腈橡胶增韧环氧树脂。

聚氨酯弹性体增韧环氧树脂有端氨基液体橡胶、端羟基聚氨酯预聚体、封闭异氰酸酯及聚氨酯/环氧树脂接枝共聚等改性环氧树脂。

目前多以聚氨酯和环氧树脂形成半互穿网络(SIPN)和互穿网络(IPN)聚合物,使聚氨酯的高弹性与环氧树脂的良好耐热性和粘接性融为一体,获得优异的增韧效果。

聚丙烯酸酯弹性体增韧环氧树脂是通过引入核一壳粒子,而使体系的冲击强度明显提高,达到增韧效果。

有机硅弹性体增韧环氧树脂是采用硅氧烷与甲基丙烯酸甲酯接杖共聚物引入与环氧树脂相容性好的链段。

还可将羟基封端的聚硅钒烷低聚物作为改性剂,以甲苯二异氰酸酯扩链合成IPN结构的仃机硅一环氧树脂复合体系,而使有机硅弹性体与环氧树脂相容,令其韧性显著提高。

对环氧树脂增韧改性方法的研究

对环氧树脂增韧改性方法的研究

对环氧树脂增韧改性方法的研究X吴庆娜(黑龙江中盟化工有限公司,黑龙江安达 151400) 摘 要:介绍了环氧树脂增韧改性的一些新方法,包括热塑性树脂增韧、互穿网络增韧、热致性液晶增韧、原位聚合增韧、核壳结构聚合物增韧等,并对其中的增韧机理作了简浅的总结分析。

关键词:环氧树脂;增韧;改性 中图分类号:T E38 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0008—01 环氧树脂(EP)是一种热固性树脂,因具有优异的粘接性、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,因此对环氧树脂的改性工作一直是各方研究的热门课题。

1 热塑性树脂增韧环氧树脂采用热塑性树脂改性环氧树脂,其研究始于80年代。

使用较多的有聚砜醚(PES)、聚砜(P SF)、聚酰亚胺醚(PEI)、聚酮醚(PEK)、聚苯醚(P PO)等热塑性工程塑料,人们发现它们对环氧树脂的改性效果显著。

这些热塑性树脂不仅具有较好的韧性,而且模量和耐热性较高,作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相,它们的加入使环氧树脂的韧性得到提高,而且不影响环氧固化物的模量和耐热性。

热塑性树脂增韧环氧树脂的机理和橡胶增韧环氧树脂的机理没有实质性差别,一般仍可用孔洞剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量理论。

但是,热塑性树脂增韧环氧树脂时,基体对增韧效果影响较小,而分散相热塑性树脂颗粒对增韧的贡献起着主导作用。

2 使环氧树脂形成互穿网络聚合物(IP N)国内外对环氧树脂的互穿网络聚合物体系进行了大量的研究,其中包括:环氧树脂-丙烯酸酯体系、环氧树脂-聚氨酯体系、环氧树脂-酚醛树脂体系和环氧树脂-聚苯硫醚体系等,增韧效果满意。

主要表现在环氧树脂增韧后,不但抗冲击强度提高,而且抗拉强度不降低或略有提高,这是一般增韧技术无法做到的。

(新)环氧树脂的增韧改性研究_

(新)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是由具有环氧基的化合物与多元羟基化合物(双酚A、多元醇、多元酸、多元胺) 进行缩聚反应而制得的产品。

环氧树脂具有高强度和优良的粘接性能,可用作涂料、电绝缘材料、增强材料和胶粘剂等。

但因其固化物质脆,耐开裂性能、抗冲击性能较低,而且耐热性差,使其应用受到了一定的限制。

为此国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究工作,以改善环氧树脂的韧性。

目前环氧树脂的增韧研究已取得了显著的成果,其增韧途径主要有三种: ①在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂或液晶聚合物等分散相来增韧。

②用热固性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧。

③用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧,在交联网络中引入柔性链段,提高网链分子的柔顺性,达到增韧的目的。

1 橡胶弹性体增韧环氧树脂橡胶弹性体通过其活性端基(如羧基、羟基、氨基) 与环氧树脂中的活性基团(如环氧基、羟基等)反应形成嵌段;正确控制反应性橡胶在环氧树脂体系中的相分离过程是增韧成功的关键。

自Mc Garry发现端羧基丁腈橡胶(CTBN) 能使环氧树脂显著提高断裂韧性后的几十年间,人们在这一领域进行了大量的研究。

据文献报道,已经研究过的或应用的对环氧树脂增韧改性的橡胶有端羧基聚醚、聚氨酯液体橡胶、聚硫橡胶、含氟弹性体、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸丁酯橡胶等。

通过调节橡胶和环氧树脂的溶解度参数,控制凝胶化过程中相分离形成的海岛结构,以分散相存在的橡胶粒子中止裂纹、分枝裂纹、诱导剪切变形,从而提高环氧树脂的断裂韧性。

目前用液体橡胶增韧环氧树脂的研究有两种趋势。

一种是继续采用CTBN 增韧环氧树脂体系,重点放在增韧机理的深入探讨;另一种是采用其它的合适的液体橡胶,如硅橡胶、聚丁二烯橡胶等。

D1 Verchere[1 ] 等研究端环氧基丁腈橡胶(ETBN) 对双酚A 型环氧树脂的增韧效果, 当ETBN 含量为20wt %时, 树脂的断裂韧性GIC 由01163kJ / m2 提高到01588kJ / m2 ,比增韧前提高了3倍多。

环氧树脂增韧研究进展

环氧树脂增韧研究进展


随着 电子 、 电气材料 、 现 代航空航天材 料和复合材 料 的飞速发 展 , 以及现代科 学技术发展 的需要 , 对环氧

树脂的综合性能的要求也越来越高。但环氧树脂本身
存在质脆的缺点 , 不能满足这些 领域 以及某些尖端高技
建 键
术领域的要求, 使用受到限制。 针对环氧树脂固化物韧 性差、 脆性大的缺点, 材料学者及科研人员对其改性和
环氧树脂和粒子填充环氧树脂的改性作用 , 加入 5 %左
右的 P N M,环 氧树脂 拉伸强 度从纯 环氧树脂 的 5 0 . 9 1 M P a 和粒子填 充 ( 3 0 %) 环氧树脂 的 6 9 . 2 1 M P a , 分 别提
高到 9 4 . 2 5 M P a 和9 1 . 8 5 M P a ; 断裂韧性 从纯环 氧树脂
尊§
于它是一种非定型的液体预聚体 ,故在固化剂的作用
下, 聚合物分子会 发生主链增长 和交 联 , 形成三维交联
网络结构, 赋予材料橡胶弹性。 人们对于这种橡胶微粒 分散在脆性连续相( 环氧树脂母体) 体系的力学行为进
行 了系统 的研究 。图 1 是设想 的几种机理 的示意图 。
服理论或颗粒撕裂 吸收能量理论 。 但 是从实 验结果看 , 热塑性树脂增 韧环氧树脂 时 ,基体对增韧 效果影响较 小 ,而分散相 热塑性树脂颗 粒对增韧 的贡献起着主导 作用【 ” 。
( 5) 橡胶粒子内部开裂引起剪切带 ( 6) 微裂缝
2 . 2 . 2 橡胶增韧环氧树脂研究进展
增韧环氧树脂的橡胶与环氧树脂在固化前具有相
科 技
上 海 建 材

沿
容性 , 并且分 散性好 , 环氧 树脂 固化 时 , 橡 胶能够顺 利 析 出, 呈两相结构。这些弹性体通常具有 可以与环氧树 脂 中的环氧基 反应形 成嵌段 的活性端基 。这种增韧方 法 又以端羧基丁腈橡胶 ( C T B N) 增韧 方法较 为广泛 , 理

环氧树脂的增韧改性研究进展

环氧树脂的增韧改性研究进展
韧 改性 一 直 是 中外 研 究 人 员 的研 究 热 点n 1 。
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

电子封装材料用环氧树脂增韧研究进展

电子封装材料用环氧树脂增韧研究进展

电子封装材料用环氧树脂增韧研究进展摘要:未改性环氧树脂固化物存在质脆、冲击性能等缺点、限制了它在复杂环境下的应用。

针对这些不足,国内外科研工作者对其进行了大量改性研究。

中综述了近年来相关研究领域的研究进展及发展趋势。

关键词:环氧树脂改性增韧l、前言双酚A型环氧树脂在电子封装材料中。

约有80%以上的半导体器件采用环氧树脂封装,其中包括晶体管、集成电路、规模集成电路和超规模集成电路。

环氧树脂的广泛应用主要得益于它粘接性能、耐腐蚀性好及电性能优异。

但环氧树脂固化物主要缺点是质脆、冲击强度低,容易产生应力开裂,从而影响绝缘浇注制品的质量。

本文介绍环氧树脂增韧改性的研究进展。

2、橡胶改性环氧树脂为了增加环氧树脂的韧性,最初人们采用的方法是加入一些增塑剂、增柔剂。

加入这些低分子量物质大大降低材料的耐热性、硬度、模量及电性能。

从20世纪60年代开始,国外开展了用反应性液态合物(RLP)增韧环氧树脂的研究工作,以期在热性能、模量及电性能下降不的情况下提高环氧树脂的韧性。

首先,所用橡胶在固化前必须与环氧树脂相溶。

而环氧树脂固化时,橡胶能顺利的析出来,形成两相结构。

其次,橡胶应能与环氧树脂发生化学反应,产生牢固的佛学交联点。

因此,环氧树脂增韧用的橡胶一般是RLP型的,相对分子质量在1000~100000,且在端基或侧基上带有可以与环氧树脂反应的官能团。

目前用于环氧树脂增韧的反应性橡胶主要有:端羧基丁腈橡胶(CTBN)、端羟基丁腈橡胶(HTBN)、聚硫橡胶、液体无规羧基丁腈橡胶、丁腈基一异氰酸酯预聚体、端羟基聚丁二烯(HTPN)、聚醚橡胶、聚氨酯橡胶等。

其中CTBN是研究得最多的增韧剂,在理论和实际应用上都是最成熟的。

在CTBN/EP体系中,当CTBN的质量分数为10%时,固化物的断裂韧性(KIe)为2.34MN·ml/2,比未改性的环氧树脂增加了270%。

CTBN增韧效果显著,但价格昂贵,且改性后的环氧树脂固化物的模量及玻璃化温度降低较多。

环氧树脂结合料增韧改性试验研究

环氧树脂结合料增韧改性试验研究

环氧树脂结合料增韧改性试验研究摘要:环氧树脂是一种环氧低聚物,加入适当的固化剂后生成三维网状结构的热固性树脂聚合物,具有良好的力学性能、优异的黏结性能以及较小的固化收缩率等众多优点。

增韧剂的掺入能改善环氧树脂固化后呈脆性的问题,增加聚合物分子链的活动能力,让环氧树脂体系的模量、脆性下降,而柔韧性得到改善。

第Ⅲ组环氧树脂结合料(A/B0)既具有较快的粘度增长速度,又具有良好的柔韧性能,是更为理想的结合料配方。

关键词:环氧树脂;增韧;黏度;拉伸强度1 环氧树脂近年来我国交通事业取得了长足的发展,先后修建了多座大跨径钢桥,随之而来的钢桥面铺装问题成为国际上的研究热点。

大跨径钢桥通常处于交通网络的重要部位,它的畅通是整个交通网络正常运行的重要保证。

一旦桥面铺装受损,对受损部位的维护将对交通造成较普通公路路面维修而言更为严重的危害,并且桥面维修的施工环境更为严苛,工艺也更加复杂,维修难度加大。

高性能养护材料与维修技术已经成为目前钢桥建设中亟待解决的关键技术之一。

环氧树脂混凝土是一种纯聚合物混凝土,具有强度高、高温稳定性好、固化速度较快、粘附力强、耐腐蚀等优点,适宜用于钢桥面铺装的维修。

然而,在工程实践中也发现,环氧树脂混凝土变形性能较差、脆性较大,在车辆荷载与环境条件的综合作用下容易发生开裂,影响维修的效果。

因此,有必要对环氧树脂混凝土进行增韧,提高其柔韧性,也就是提高其变形性能和抗裂性能,延缓维修区域的低温开裂和疲劳开裂,从而延长使用寿命并减少对交通的影响。

本文通过室内试验研究环氧树脂结合料的增韧方法,并基于黏度试验和拉伸试验,研究不同配比环氧树脂的柔韧性能,对改善钢桥面养护维修技术带来一定积极意义。

2 环氧树脂定义环氧树脂是一种环氧低聚物,它的一个分子中包含两个以上环氧基(由两个碳原子与一个氧原子形成的环),其中脂肪族、脂环族或芳香族等有机物作为骨架,并在加入适当的化学试剂后能形成三维交联网络状结构物的化合物总称。

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 ]。

丁腈橡胶增韧环氧树脂性能的研究

丁腈橡胶增韧环氧树脂性能的研究

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北京化工大学
硕士学位论文
环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究
姓名:武渊博
申请学位级别:硕士
专业:材料科学与工程
指导教师:李鹏
20110603
环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究
10.李玉皎微波辅助乳酸脱水制备丙烯酸的研究[学位论文]2011
本文链接:/Thesis_Y1877318.aspx
5.秦其峰丙烯腈均相与异相聚合及其湿法纺丝工艺的研究[学位论文]2011
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作者:武渊博
学位授予单位:北京化工大学
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2.黏土/天然橡胶纳米复合材料结构性能及其在工程胎胎面中的应用研究[学位论文]2011
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