环氧树脂的共混改性
尼龙6共混改性环氧树脂复合材料的性能研究
曾 莉等： 尼龙６ 共混改性环氧树脂复合材料的性能研究
２ ７
尼龙 ６ 共 混改性环 氧树脂复合材 料 的性能研 究
曾 莉 ，杨云峰
（ 中北 大 学 理 学 院化学 系 ，太原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
摘要： 采用偏苯三酸酐 （ Ｔ ＭＡ） 对 环 氧树 脂进 行 预 固化 处 理 ， 将 预 固化 的环 氧 树 脂 与 不 同 比例 的尼 龙 ６ （ Ｐ Ａ ６ ）
ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ （ Ｔ Ｇ） ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｗｈ ｅ ｎ ｍ（ Ｅ Ｐ ） ／ ｍ（ Ｔ ＭＡ） ＝ １ ０ ０： １ ２ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ２ １ ５ ； Ｔ ： １ ０ ０ ９ — ９ ２ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ２ ７ ． ０ ３
Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｆ Ｐｏ ｌ ｙ ａ ｍｉ ｄｅ ６ Ｂｌ ｅ ｎｄ Ｍ ｏ ｄｉ ｉｅ ｆ ｄ Ｅｐｏ ｘ ｙ Ｒｅ ｓ ｉ ｎ Ｃｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ
１ ． ２ 主要仪 器 与设备
环 氧 树 脂 是 一 类 具 有 优 良力 学 性 能 、 电 气 性 能、 粘结 性 能 、 耐 热 性 以及 良好 成 型 加 工 性 的热 固
性树脂 ， 但其仍存在韧性差 、 易开裂 、 冲击强度低等 缺点［ Ｉ － ４ １ 。以环氧树脂为基体树脂 的增强纤维预浸
共混挤出得 到复合材料。通过力学性能测试 和热重（ Ｔ Ｇ ） 分析研究了Ｐ Ａ ６ 对复合材料力学性能与形态结构的 影 响 。结果 表明 ： 当ｍ （ Ｅ Ｐ ） ／ ｍ （ Ｔ ＭＡ ） ＝ Ｉ Ｏ ０ ： １ ２ 时复合 材料体 系的拉伸性 能和冲击强 度均优于相 同条件下 ｍ （ Ｅ Ｐ ） ／ ｍ （ Ｔ ＭＡ ） ＝ １ ０ ０ ： ２ ４ 的体系 ； 尼龙 ６ 的加入可以提高复合材料的力学性能和热性能 。 关键词 ： 环氧树脂 ； 尼龙 ６ ； 偏苯三酸酐 ； 力学性能 ； 复合材料
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1. 引言1.1 环氧树脂改性的意义环氧树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
纯环氧树脂在一些特定的工程应用中存在一些缺陷，例如脆性、耐磨性差、耐溶剂性低等。
为了克服这些缺点，对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。
环氧树脂改性的意义主要体现在提高环氧树脂的性能和应用范围。
通过改性，可以有效改善环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐热性、耐化学性等方面的性能，使其更加适用于各种工程领域。
环氧树脂改性还可以扩大环氧树脂的应用范围，满足不同工程需求的要求。
环氧树脂改性不仅可以提高环氧树脂的性能和应用范围，还可以推动环氧树脂在更多领域的应用，促进材料科学领域的发展。
在当前材料科学研究中，环氧树脂改性的意义愈发凸显，具有重要的研究和应用价值。
1.2 环氧树脂改性的研究背景环氧树脂是一种重要的高分子材料，在工业生产中有着广泛的应用。
传统的环氧树脂在某些方面仍然存在一些不足，比如耐热性、耐磨性和耐腐蚀性等方面的性能需要进一步改进。
对环氧树脂进行改性已成为当前研究的热点之一。
环氧树脂改性的研究背景主要源自对环氧树脂性能提升的需求。
传统环氧树脂的性能不能满足现代工业的需求，比如在航空航天、汽车制造、电子设备等领域，对材料性能的要求越来越高。
为了提高环氧树脂的性能，需要通过改性手段来改善其特性。
近年来，环氧树脂改性的研究不断取得新的进展，涌现出了各种改性方法。
从物理改性到化学改性再到纳米材料改性，各种方法都在不同程度上改善了环氧树脂的性能。
通过这些改性方法，环氧树脂的力学性能、耐磨性、耐高温性等方面得到了提升，为其在更广泛领域的应用提供了可能性。
通过对环氧树脂改性方法的研究，可以更好地满足不同领域对材料性能的需求，推动环氧树脂改性技术的发展和应用。
1.3 本文目的和意义本文的目的在于系统总结环氧树脂改性方法的研究现状和进展，探讨不同改性方法的优缺点及应用情况，为环氧树脂材料的性能优化提供参考。
环氧树脂的共混增韧改性研究
环氧树脂的共混增韧改性研究袁 莉1,马晓燕1,王 颖2(1.西北工业大学化学工程系,西安 710072;2.济南石油化工经济学校,济南 250101) 摘要:环氧树脂是一热固性树脂,固化后的环氧树脂的韧性较差,针对这一不足,详细介绍近几年来有关环氧树脂共混增韧改性的一些新的方法。
关键词:环氧树脂;增韧;共混改性自19世纪末和20世纪初揭开了环氧树脂发明的帷幕至今已有很长的时间,环氧树脂(E poxy Resin,简称EP)已发展成为具有许多类型的热固性树脂。
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EP存在韧性差,固化后其性脆,冲击强度低,易开裂等缺点,故需对EP进行增韧改性。
采用一般的填充剂和增韧剂用于EP,均存在增强相与树脂基体间的界面粘结性问题,EP韧性的提高是以牺牲其强度、模量、耐热性为代价,从而使它的物理、力学和热性能的提高受到限制。
最近几年出现了一些新的共混改性方法,这些方法在保证提高EP韧性的同时,不降低其模量、耐热性等性能。
1 环氧树脂改性的方法1.1 用橡胶弹性体改性环氧树脂用橡胶弹性体改性EP,其韧性的提高受许多因素的影响,两相结构是EP增韧的必要条件,此外,树脂的延展性、网络体的粘度、分散相的模量、改性剂与环氧树脂的界面性能均影响体系的韧性。
弹性体改性增韧机理一股认为主要是塑性变形,在改性体系中,固化的EP与橡胶发生相分离,其中橡胶以球状颗粒分散于固化的环氧连续相中,当受外力作用时,两相界面因橡胶颗粒的存在而发生塑性形变,即界面处产生微小的裂纹而消耗外加功,阻止裂纹的延伸,从而达到增韧的目的。
一些活性物质,如低分子量、带端羧基或端氨基丁二烯2丙烯腈共聚物;氨基封端的聚硅氧烷;链扩展的羧基全氟聚醚类物质等聚合物橡胶弹性体常用来改性EP,且增韧改性的效果较好[1]。
一般而言,不同的增韧剂,对EP会有不同的增韧效果。
环氧树脂改性研究进展
综合实践环氧树脂改性研究进展专业：高分子材料与工程班级：高分子092学号：2009016015姓名：欧丽丽日期：2012，6，1环氧树脂改性研究进展摘要：环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，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。
环氧树脂是一种综合性能优良的热固性树脂，但其韧性不足，耐热性能也较低，耐冲击损伤差。
文章介绍了改性环氧树脂的几种方法，并且对核壳乳胶粒子改性环氧树脂做了详细介绍。
关键词：改性；环氧树脂1：概述：环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点。
在胶粘剂、电子仪表、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料以及先进复合材料等领域得到广泛应用。
但由于纯环氧树脂固化物具有较高的交联结构,存在易发脆和抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的使用要求,限制了环氧树脂工业的发展。
目前，环氧树脂可以通过无机刚性填料、橡胶弹性体、热塑性塑料、核壳聚合物、热致液晶聚合物、纳米材料等进行增韧。
也有最新资料表明，用超支化聚合物对环氧树脂进行增韧已取得良好的效果。
2：环氧树脂的改性方法：2.1：有机硅树脂改性环氧树脂醚酰亚胺改性四官能团EP胶粘剂的粘接剪切强度是改性前的2倍左右, 200℃高温剪切强度仅下降10% ,不均匀剥离强度提高2. 5倍左右，;酰亚胺的引入可以提高改性EP的高温剪切强度保留率, 150℃时为76% ～84% , 175℃时也可达到75% ;双羟基聚酰亚胺固化EP粘接不锈钢时。
层间剪切强度有机硅树脂有良好的介电性、低温柔韧性、耐热性、耐候性及憎水性,而且表面能低,用其改性EP既能提高介电性能,又能提高韧性和耐高温性能、降低内应力,但它与EP相容性差。
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。
环氧树脂改性混凝土
微波固化环氧树脂混凝土路面抢修材料的力学性能
试验材料 ★环氧树脂:双酚A型E51(中昊晨光化工研究院);固化剂:聚酰胺 V125(德国科宁V-125); ★稀释剂:环氧丙烷丁基醚(深圳恒丰化工有限公司).混合料采用 AC13集料级配, ★材料配比为M(环氧树脂):M(固化剂):M(稀释剂)=2.0:1.0： 0.3;M(集料):M(胶凝体系)=10:1. 试验方法
环氧树脂含量对试件强度的影响
试验材料
1)水泥:桔洲牌P· OII32.5普通硅酸盐水泥. 2)集料:采用的粗、细集料均为玄武岩碎石。颗粒粒径界于2. 36 ~20 mm之间，连续级配。 3)粉煤灰:低钙1级灰需水量比0. 95,密度2. 2KG/M3，细度镇≤12%
4)水性环氧树脂及其固化剂为巴陵石化公司生产。
THANK YOU! 感谢聆听！
与原混凝土结构黏结质量良好，是保证道路抢修质量和耐久性能的关键. TJ 073.1-2001《公路水泥 混凝土路而养护技术规范》附录A 3. 3. 1规定:若新老混凝土连接强度好，则新旧混凝土结合处剪切强 度应达到混凝土整体强度的55%.
微波固化环氧树脂混凝土路面抢修材料的力学性能
试验方法 将龄期为60d的C30混凝土立方体试件(10 cm X 10 cm X 10 cm)通过劈裂抗拉试验劈开，清理掉表 而松动的砂浆及骨料，将半立方体试件放入模具中 制成水泥-环氧树脂混凝土试件，在微波条件下辐射 10 min进行固化，待试件温度降为室温后即对试件 进行劈拉试验。
环氧树脂含量对试件强度的影响
环氧树脂含量对试件强度的影响
环氧树脂含量越多，对混凝土改性越有利。从施工角度来说，水性环氧树脂掺量越多，还 原出来的环氧树脂量也越多，使得整个水泥砂浆的粘性也越大，施工操作也越困难.考虑到 经济因素，建议环氧树脂加入量为3. 0%左右。
脂环族环氧树脂_双酚A环氧树脂共混改性研究
ＥＲＬ－４２２１ 质量分数／％
０ １０ １５ ２０ ２５ ３０ １００
冲击强度／ ｋＪ／ｍ２ １．１７ １．８１ ２．２３ ２．８１ ２．９６ ３．７４ ５．９４
拉伸强度／ ＭＰａ １１．２１ １９．０１ １９．８１ ２０．８３ ２４．２７ ２７．３５ ２１．７４
弯曲强度／ ＭＰａ ４６．３５ ５２．３７ ６２．１６ ６８．８１ ６１．２６ ５２．０８ ５１．７３
１００
拉伸剪切强度／ＭＰａ １９．０３ ２２．０６ ２８．８４ １６．１５ １８．１２ １７．６２ １０．８０
从 表３可 看 出， 随 着ＥＲＬ－４２２１含量的增加 ， 共 混 树 脂体系的拉伸剪切强度先增大后减小，在用量达到 １５％左右时具有最大值 ， 比Ｅ－５１环氧树脂固化样品提高 ５２％左右。
１．３ 试样的制备 双酚Ａ型环氧树脂与脂环族环氧树脂（ＥＲＬ－４２２１） 以不同配比，但总质量为１００份称量、混合均匀，然后加 入理论量的甲基纳迪克酸酐搅拌混合均匀，再加入环氧 树 脂／酸 酐 总 质 量０．３％的 促 进 剂Ａ， 混合均匀 。 将 混 合 后 的树脂放入５０ ℃的烘箱中，排除气泡０．５ ｈ，浇铸到准备 好 的 模 具 中 或 涂 膜， 在１２０ ℃ 固化５ ｈ、１７０ ℃ 固化２ ｈ 后，缓慢降到室温，室温放置２４ ｈ，测试固化样品的各 种性能。 １．４ 试样的性能测试与表征 固化样品的拉伸强度按ＡＳＴＭ Ｄ６３８－９１ａ标准测试， 弯 曲 强 度 按ＡＳＴＭ Ｄ７９０Ｍ－９２标 准 测 试； 冲 击 强 度 按 ＡＳＴＭ Ｄ ２５６ －８１标准采用简支梁法测试 。 利用ＲＶ－３００系
２．２ ＥＲＬ－４２２１用量对共混树脂维卡软化点温度的 影响
维卡软化点温度是材料热性能的主要参数之一，与 聚合物体系的聚集态有关，体系的自由体积越大，则维 卡软化点温度越低；反之，则维卡软化点温度越高。只 有当交联密度达到最大值、刚性基团含量最高时，维卡
有机硅共混改性双酚A环氧树脂研究
有机硅共混改性双酚A环氧树脂研究林新冠; 周冰; 王成骏【期刊名称】《《广州化工》》【年(卷),期】2019(047)017【总页数】3页(P97-99)【关键词】有机硅树脂; 双酚A环氧树脂; 改性; 耐热性【作者】林新冠; 周冰; 王成骏【作者单位】宏昌电子材料股份有限公司广东广州 510530【正文语种】中文【中图分类】TQ322.4环氧树脂是泛指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性产物的高分子预聚体。
环氧树脂与酚醛树脂、不饱和聚酯树脂统称为三大热固性树脂。
环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基等活性基团，因而具有力学性能高、粘结性能优异、固化收缩率小、绝缘性能好、耐化性等很多优异的性能，广泛应用于防腐蚀涂料、胶黏剂、电子灌封胶、复合材料等领域[1]。
环氧树脂固化后形成三维网络结构，交联密度高，脆性大，导致拉伸、冲击性能不足，本身含有苯环、醚键户外易黄变、不耐候等缺点，使其在某些尖端领域应用受到一定的限制[2]。
有机硅是含有硅-碳键且硅原子上连接有机基团化合物的统称。
有机硅主链Si-O-Si中，硅-氧键(Si-O)键能达到460 kJ/mol，大于碳-碳键(C-C)键能345kJ/mol[3]。
所以有机硅产品具有很高的热稳定性，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。
有机硅主链无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解，具有极强的耐候能性。
有机硅的主链Si-O-Si十分柔顺，具有极佳的韧性。
有机硅具有有机化合物的柔韧性、成型性及无机化合物的耐候性、无毒性、耐化性等优势，采用有机硅改性环氧树脂，在保持环氧树脂固有性能的同时，提高热稳定性、耐候性、韧性，很多学者在这方面进行了很多工作[3-6]。
有机硅改性环氧树脂分为物理共混法和化学改性法。
物理共混改性是将有机硅树脂与环氧树脂进行物理混合形成具有宏观均匀而微观相分离的结构。
环氧树脂的改性
4、互穿网络聚合物增韧环氧树脂
互穿网络聚合(InterpenetratingPolyerNetwork ，简称IPN)是 20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料。1960年J．R．Millar 首次提出了“互穿聚合物网络”概念，它是指由两种或两种以上聚合 物相互贯穿而形成的聚合物网络体系，参与互穿的聚合物相互交叉渗 透，机械缠结，起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用，实现聚合 物性能互补，达到改性的目的。 互穿网络聚合物可以看作是一种特殊的聚合物的共混物。从制各 方法上它接近于接枝共聚共混法，从相间有无化学结合考虑，则接近 于机械共混法因此，可以把IPN视为用化学法实现的机械共混物。由于 其独特的结构形态，IPN在两方面表现出和机械掺混体及化学共聚物不 同的性质。其一，在溶剂中只溶胀，不溶解；其二，流动和蠕变受到 阻抑。环氧树脂的耐热性和韧性，由于相互制约，一般方法很难同时 提高。而IPN的协同效应可使得聚合物的冲击强度、模量、断裂伸长、 硬度和耐热性等同时高于每一组分。
环氧树脂是指至少带有两个环氧基团并在适当的化学 试剂存在下能形成三维交联网络状固化物的化合物总称。
2、环氧树脂及其性能简介
2.1环氧树脂的分类
按化学 结构
(1)缩水甘油醚类树脂(2)缩水甘油酯类树脂 (3)缩水甘油胺类树脂(4)脂环族环氧化合物 (5)线状脂肪族环氧化合物
环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂 。属于液态环氧树脂是一部分低分子量树脂， 固态环氧树脂通常以薄片状来使用。
按状 态
按制造 方法
1、环氧氯丙烷与相应的醇、酚、酸、胺缩合 而成。2、由过氧酸与烯类化合物的双键加成 而得到。
2.2环氧树 脂 的性质
固化后的环氧树脂形 成的三维交联结构致 密又封闭所以它既耐 酸又耐碱及多种介质。
环氧改性
1)尽量选用活性稀释剂,以利于在改进工艺性的同时,提高其粘接?机械‘性能?
2)选择那些与主体树脂化学结构相近的稀释剂,因为它们会在其它助剂存在下,与主体树脂一道参加反应,而大大改善胶层性能?如在l00份双酚A环氧树脂为主体组分的胶中,加入20份丁二醇双环氧稀释剂,并用混胺作固化剂时,可使其胶层延伸率达到7.0%,而拉伸强度仍保持在29MPa以上,热变形温度达120℃?
增稠剂在胶黏剂的组成中是一类比较新的配合助剂,它们加入胶粘剂之后,能将施工黏度增稠和使原来一些不黏或难黏的物质粘结强度有所提高,特别是提高其初粘力,并且改善其对被粘物表面的浸润性?
增稠剂大都是分子量不很大的树脂类物质,在选用时主要遵循以下原则:①与环氧树脂有很好的相容性,在混合之后,能长期稳定的与环氧树脂共同工作,不析出?不分层?②具有最佳的增稠效果,对被粘物表面有相当高的粘附力?③来源丰富,价格便宜,最好为非危险品,以方便贮运?
胶粘剂溶剂的选用,首先考虑其对主体树脂的溶解性能,其次虑其挥发速度,因为只有合适的挥发速度才能配出性能良好的胶粘剂和涂料来?再其次要考虑溶剂的黏度?闪点及易燃性?为安全考虑,应尽可能采用较高闪点的醇?醚醇和酯类,用丙二醇醚类代替乙二醇醚以降低毒性,最后还要考虑气味?毒性?来源难易及价格高低等?环氧树脂可溶解在某些有机溶剂中,树脂的溶解性随分子量的增加而降低?酮类?酯类?醚醇类和氯代烃类是环氧树脂的溶剂,对环氧树脂有很好的溶解能力?芳烃和醇类不是环氧树脂的溶剂,但是芳烃和醇混合后,则可作为中等分子量树脂的溶剂?
环氧树脂改性
环氧树脂改性环氧树脂（EP）材料具有高模量、高强度和耐化学性好等优点，由于环氧树脂含有活泼的环氧基团，可直接参与水性聚氨酯的合成反应。
常见环氧改性的水性聚氨酯是将环氧树脂与聚氨酯反应后部分形成网状结构，以提高水性聚氨酯涂膜的机械性能及耐热性、耐水性和耐溶剂性等综合性能。
环氧树脂改性通常采用机械共混或共聚的方法。
采用机械共混法时EP和PU 之间没有化学键的结合，利用EP的疏水性和PU链中的羧基以及聚醚链段的亲水性，使PU包覆EP，最终形成核-壳结构而达到改性的效果。
共聚法是将EP接枝到PU链上，在乳液的稳定性上，共混法比共聚法更具有优势。
机械共混法由于环氧基团被包裹在核内进行开环反应，所以体系较稳定。
而共聚法在预聚阶段生成的支链结构导致相对分子质量增大，使预聚体的粘度增大；环氧基团的催化开环使得部分乳液粒子形成交联物而缓慢沉淀。
体系中的NCO基团还可能同EP链上的环氧基团反应，生成噁唑酮结构。
黄先威等研究了环氧树脂用量、加入方式、温度等因素对乳液稳定性并分析了影响涂膜性能的因素，发现当EP的质量分数超过7%时，预聚体粘度过大，而且乳液稳定性也变差。
其原因可能是随着环氧树脂加入量的增加，乳液中位于胶粒外壳的环氧基团也随之增加，其在三乙胺的催化作用下进行开环反应，乳液粒子之间形成的交联物增多而沉淀。
Jang J K等研究了不同NCO\OH比值（R值）对树脂及涂膜性能的影响,R值较小时，分散液的外观及其涂膜的硬度、耐水性等较差，随着R 值的增大，一方面聚合物链中硬段含量增大，提高了涂膜的硬度；另一方面体系中游离的NCO增多，在乳化扩链的过程中形成更多的交联，生成更多的疏水性链段--氨基甲酸酯，使硬段更集中，增强了硬段结晶微区的交联作用，降低了PU 的吸水率，提高了涂膜的耐水性。
2.2.3有机硅氧烷改性有机硅树脂表面能较低，具有耐高温、耐水性、耐候性及透气性好等优点，已广泛用于聚氨酯材料的改性。
近年来有许多关于用聚硅氧烷改性聚氨酯制取低表面能材料的报道。
环氧树脂的改性.ppt
固化后的环氧树脂具 有很强的内聚力，分 子结构致密所以它的
机械强
2.3环氧树脂的固化反应
环氧树脂本身是一种热塑性高分子的预
聚体，呈粘性液体或脆性固体，单纯的树脂
几乎没有多大的使用价值，只有加入称作固
化剂的物质进行固化反应生成三维交联网络
结构，不溶不熔的高聚物后，才能呈现出一
系列优良的性能，实现最终用途。根据环氧
(1)合成端异氰酸酯基PU预聚体
5、聚氨酯改性环氧树脂机理 （二）
(2)扩链剂及交联剂与PU预聚体发生反应：
(3)异氰酸酯基一NcO与环氧基反应生成烷酮结构的聚合 物
5、聚氨酯改性环氧树脂机理（三）
(4)环氧树脂的固化反应
环氧树脂的固化反应方程式因固化剂的种类及 有无固化反应促进剂完全不同，无统一方程式可以 表述。但实质都是环氧基发生开环聚合反应，或是 羟基发生交联反应，逐步地进行固化反应，形成三 维网络结构。
5、聚氨酯改性环氧树脂的热
性能（一） 聚氨酯／环氧树脂体系的另一个重要目的就是在提高材料的冲击性
能的同时，不降低材料的热性能。行热性能测试以考察改性结果。本实 验通过TG曲线，探讨了聚氨酯预聚体加入量和环氧树脂不同种类对改性 材料的热性能影响；通过测定纯环氧树脂体系和聚氨酯改性环氧树脂体 系的固化过程DSC曲线，初步研究了两体系的固化反应动力学，测定了 其表观活化能等参数。
3、聚氨酯及其性能简介（二）
聚氨酯具有优良得综合性能，模量介于一般橡胶 和塑料之间。具有以下特性：可在较宽的范围内保持较 高的弹性和强度，优异的耐磨性，其耐磨性是天然橡胶 的2—10倍；耐油脂及耐化学品性优良：芳香族聚氨酯 耐辐射、耐氧性和臭Tit氧le 性in 能he优re良，耐疲劳性及抗震动性 好，适于高频挠曲应用；抗冲击性高：低温柔韧性好。 聚氨酯除上述种种特点外，还易于与其它单体或聚合物 混合，进行互不干扰的平行反应，得到性能优良的聚氨 酯互穿网络，因而成为目前研究最为广泛的一类互穿网 络聚合物体系。
环氧树脂的共混改性
有机硅加入后的增韧效果不仅取决于环 氧树脂体系中第二相的相畴尺寸及分布, 树 脂本身的特性、 体系固化条件等往往也是影 响增韧效果的重要因素。为获得最佳的增韧 效果应满足两条标准:1、 增韧剂或改性剂最 初能溶于树脂, 凝胶前沉淀下来形成分散相 颗粒; 2、树脂基体应具有高度塑延性, 交联 密度、 固化剂的刚性及官能度适宜, 改性剂 适宜。环氧树脂交联结构的形成受多种因素 影响, 并决定着固化物的性能。交联密度是 用来表征改性树脂物理性能最常用的参数, 增韧效果与交联密度直接相关, 环氧树脂的 交联密度越高, 玻璃化温度越高, 增韧难度越 大。
固化后的环氧树脂吸水率低，不再 具有活性基团和游离的离子因此具 有优异的电绝缘性。 在固化过程中没有低分子物质放出，可 以在常压下成型，不要求放气或变动压 力，因此操作十分方便，不需要过分高 的技术和设备。 固化后的环氧树脂形成的三维交联结 构致密又封闭所以它既耐酸又耐碱及 多种介质。
良好的 加工性
灌环 封氧 导树 热脂 有 机 硅
环氧树脂有机硅硅酮密封胶 环氧
,
,
燃 水有 环机 氧硅 树阻 脂燃 阻胶 ,
有机硅改性环氧树脂
（四）、液态聚硫橡胶改性环氧树脂
液态聚硫橡胶为硫醇端基乙撑缩甲醛二硫聚合物，结构为 HS-[-C2H4OCH2O-C2H4SS-]n-C2H4O-CH2-O-C2H4SH，它是环 氧树脂的优良增韧改性剂。
特种橡胶
橡胶制品
用于增韧环氧树脂的橡胶必须具备两个基本条件：
1.所用的橡胶应能与环氧树脂在未固化前相容，即 应溶解在树脂中，并且分散良好。橡胶分子量不能 太大;而当环氧树脂固化时，橡胶能顺利析出，呈两 相结构，因此橡胶两反应点（交联点之间分子量又 不能太小。 2.橡胶应能与树脂的环氧基相互作用，橡胶至少要 有两个端基官能团（或侧基官能团），才能产生牢 固的化学交联点。增韧用的橡胶为RLP型，分子量 在1000-10000，且两端以至侧基带有能与环氧树脂 反应的官能团。
环氧树脂的改性技术概述
摘要：环氧树脂是一类重要的热固性树脂，具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能。
文章介绍了用橡胶弹性体、热塑性树脂、刚性粒子、核壳型结构聚合物等增韧环氧树脂，以及环氧树脂绝缘性、耐湿热性和阻燃性等改进方法。
关键词：环氧树脂；改性技术；增韧技术中图分类号：TM215文献标识码：A文章编号：1009-2374（2010）06-0022-02环氧树脂是一类重要的热固性树脂，具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能。
由于其收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点，在胶粘剂、涂料、电子电气绝缘材料、增强材料及先进复合材料等领域得到广泛应用。
环氧树脂固化后交联密度高，存在内应力大、质脆，耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差等缺点，在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用。
近年来，结构粘接材料、封装材料、纤维增强材料、层压板、集成电路等方面要求环氧树脂材料具有更好的综合性能，如韧性好、内部应力低、耐热性、耐水性、耐化学药品性优良等，所以对环氧树脂的改性已成为一个研究热点。
一、环氧树脂的增韧技术（一）橡胶增韧橡胶类弹性体增韧ＥＰ是较早开始的ＥＰ增韧方法，对其技术的研究也较成熟。
增韧效果不仅取决于橡胶与ＥＰ连接的牢固强度，也与二者的兼容性和分散性以及ＥＰ的固化过程有关。
目前用于环氧树脂增韧的反应性橡胶及弹性体品种主要有：端羧基丁橡胶（ＣＴＢＮ）、端羟基丁橡胶（ＨＴＢＮ）、端环氧基丁橡胶（ＥＴＢＮ）、聚硫橡胶、液体无端羧基丁橡胶、丁羟异氰酸酯预聚体、端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ）、聚醚弹性体、聚氨酯弹性体等。
（二）热塑性树脂增韧热塑性树脂以高分子量或低分子官能齐聚物形式被用来改性环氧体系。
由于高性能热塑性聚合物具有韧性好、模量高和耐热性较高等特点，因此用耐热性热塑性聚合物来改性ＥＰ，不仅能改进ＥＰ的韧性，而且不降低ＥＰ的刚度和耐热性。
其增韧机理与橡胶增韧相似，但其增韧效果略逊于橡胶增韧。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业上使用量最大的环氧树脂品 种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树 脂，其中以二酚基丙烷型环氧树脂 （简称双酚A型环氧树脂）为主 ；其 次是缩水甘油胺类环氧树脂。
环氧树脂随分子量大小，可以 从液态到固态，液态树脂用于制作 涂料、层压材料和粘合剂以及浇注 成型，固态树脂用作粉末涂料。
端羧基丁腈橡胶作为反应性的橡胶, 对环氧树脂进 行增韧改性时, 因两者的溶解度参数相近,在反应前能完 全溶解， 加热后随两种聚合物聚合和交联反应的进行 产生相分离，产物为两相结构。 采用 2- 乙基- 4- 甲基 咪唑作为固化剂, 固化过程中离析出橡胶相, 当材料破 坏时分散相粒子使裂纹的扩展分歧、转向从而消耗能 量是其增韧的关键。
多种介质。
环氧树脂优点：
固化后的环氧树脂具有良好的 物理、化学性能。耐腐蚀、耐溶剂 等化学稳定性优良，对碱及大部分 溶剂稳定；它对金金属和非金属材 料的表表面具有优异的粘接强度， 介电性能良好，固化收缩率小，制 品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性 较好。
环氧树脂缺点：
固化后质脆、耐冲击 性较差和剥离强度和开裂 应变低，即韧性不足。
优良的电 绝缘性
良好的 加工性
稳定性好
固化后的环氧树脂吸水率低，不再 具有活性基团和游离的离子因此具
有优异的电绝缘性。
在固化过程中没有低分子物质放出，可 以在常压下成型，不要求放气或变动压 力，因此操作十分方便，不需要过分高
的技术和设备。
固化后的环氧树脂形成的三维交联结 构致密又封闭所以它既耐酸又耐碱及
环氧/酚醛树脂
/
/
酯
环 氧 树 脂
聚
氯
乙
稀
环氧树脂与酚
醛树脂.
二、橡胶改性环氧树脂
橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力 解除后，又能迅速恢复其原来形状的高分子弹性体。
橡胶
天然橡胶
通用橡胶
合成橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶
异戊橡胶 乙丙橡胶 丁钠橡胶 丁腈橡胶 氯丁橡胶 氯基橡胶 氟橡胶
橡胶相的作用：
1.补偿作用
2.诱导作用
补偿作用是：指橡胶相的断裂表面能远大于 环氧树脂基体相，大5-10倍。因而增韧环氧 树脂体系的断裂表面能得以提高。
诱导作用是：指当连续相延展性较大时，对裂 纹不敏感。如果是均相体系，当受到拉伸应力 时，在整个受力段只有一条住裂纹，裂纹前沿 有银纹和剪切带能吸收能量。如果是两相体系， 橡胶颗粒可以引发大量的银纹和剪切带，由于 银纹和剪切带能吸收大量能量，而使韧性显著 提高。
环氧树脂的共混改性
一、 环氧树脂介绍 二、 橡胶改性环氧树脂 三、热塑性树脂改性环氧树脂 四四、、环氧树脂改性的新动向
一、环氧树脂介绍
中文名称：环氧树脂 英文名称：epoxy resin 定义： 分子中带有两个或两个以上环氧基
的低分子量物质及其交 联固化产物的总称。
根据分子结构，环氧树脂大体上 可分为五大类：
所以要用各种改性方法 来提高它的韧性。
改性的方法
1． 加入改性剂；加入增塑剂、增柔剂。 提高韧性，但材料耐热性、硬度、模量、电性 能降低。
2． 添加填充剂； 改善一些性能，降低成 本，石棉纤维和玻璃纤维增韧、增加耐冲击性。
3． 添加别种热固性、热塑性树脂合金化 增韧改性，橡胶类弹性体等；增韧用的橡胶一 般为反应性液态聚合物（RLP）型。
环氧树脂的性质
粘接强度高 粘接面广
收缩 率低
Байду номын сангаас
具有活性极大的环氧基、醚键和羟基， 它们使环氧树脂的分子和相邻界面产生
化学键生成三维网状结构的大分子
环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的 开环加成聚合，因此固化过程中不产
生低分子物
机械强 度高
固化后的环氧树脂具有很强的内聚 力，分子结构致密所以它的机械强
总之，橡胶弹性体增韧环氧树脂增韧效果 决定于分散相结构、连续相结构及界面键合等 因素。
（一）、液体端羧基丁腈橡胶（CTBN）改性 环氧树脂
CTBN：低分子量带有端羧基的液体丁二烯-丙烯腈共聚物
端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂有物理共混和预聚 两种方法。 物理共混：是将端羧基丁腈橡胶溶于环氧树脂中, 在固 化时与环氧树脂产生相分离, 形成海岛结构而增韧环氧 树脂; 预聚法：是将端羧基丁腈橡胶与环氧树脂预聚, 端羧基 丁腈橡胶末端的羧基与环氧基团发生反应, 形成嵌段结 构, 在室温下具有更高的剥离强度和断裂韧性。端羧基 丁腈橡胶改性环氧树脂在改善树脂脆性的同时, 并没有 显著地降低树脂的力学性能和耐热性。
高交联密度的环氧树脂体系，未观察到银纹结构。
Bascom、Hunston提出，Kinloch发展建 立了孔洞屈服理论。裂纹前端的三向应力场与颗 粒相固化残余应力的叠加作用使得颗粒内部或颗 粒/基体界面破裂而产生孔洞。微孔洞产生体膨 胀，颗粒赤道上的应力集中而诱发相邻颗粒间基 体的局部屈服。屈服过程导致银纹尖端钝化，减 少应力集中和阻止断裂。
2.橡胶应能与树脂的环氧基相互作用，橡胶至少要 有两个端基官能团（或侧基官能团），才能产生牢 固的化学交联点。增韧用的橡胶为RLP型，分子量 在1000-10000，且两端以至侧基带有能与环氧树脂 反应的官能团。
环氧树脂增韧的必要条件：两相结构，分散 相（橡胶相）和连续相（基体）。
橡胶颗粒的大小对环氧树脂增韧效果 的影响不大，决定增韧效果的主要因素是连 续相的性质。连续相延展性越大，橡胶相增 韧效果越显著。连续相很脆时，橡胶相增韧 作用小，甚至会作为杂质削弱材料的抗破断 能力。
氯醚橡胶 硅橡胶 聚氨酯橡胶 聚硫橡胶 丙烯酸酯橡胶
橡胶制品
用于增韧环氧树脂的橡胶必须具备两个基本条件：
1.所用的橡胶应能与环氧树脂在未固化前相容，即 应溶解在树脂中，并且分散良好。橡胶分子量不能 太大;而当环氧树脂固化时，橡胶能顺利析出，呈两 相结构，因此橡胶两反应点（交联点之间分子量又 不能太小。
增韧机理：CTBN颗粒脱胶或断裂后所形成孔洞的 塑性体膨胀和颗粒或孔洞所诱发的剪切屈服变形。
增韧效果决定于CTBN和环氧树脂间的化学键合、橡胶 相是否形成、橡胶相的组成、橡胶相颗粒的大小分布以 及环氧树脂基体分子结构及其分子中的环氧官能团数量。