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。
环氧树脂基本固化反应机理及其改性研究
环氧树脂基本固化反应机理及其改性研究环氧树脂是一种功能性重要的高分子材料,广泛应用于各个领域中,如航空、汽车、电子、建筑等。
环氧树脂具有优异的化学稳定性、机械性能和热稳定性,同时也易于加工,因此被广泛应用。
其中,环氧树脂的固化反应机理及其改性研究是其应用的关键所在。
一、环氧树脂固化反应机理环氧树脂的固化反应主要是环氧基与活性氢、羟基、胺基等物质发生缩合反应,形成一个三维网络结构,这种网络结构能够有效地提高环氧树脂的热稳定性、耐化学性和抗冲击性。
环氧树脂的固化反应是一个复杂的化学反应过程,涉及到多种反应机理。
首先,环氧树脂与胺类催化剂发生加成反应,形成含有活性氢的酰胺中间体。
随后,酰胺中间体与环氧树脂发生缩合反应,形成的环氧酰胺化合物具有较高的反应活性。
最后,环氧酰胺化合物与胺类催化剂继续发生缩合反应,形成热稳定的三维网络结构。
值得注意的是,环氧树脂的固化反应是一个过程中的过程,即先形成线性高分子,然后再形成三维高分子。
其中,线性高分子的形成过程涉及到大量的催化剂的存在,而三维高分子的形成则与结构设计和调控有关,因此,环氧树脂的固化反应机理及其设计与调控是环氧树脂改性的重要方向之一。
二、环氧树脂的改性研究环氧树脂作为一种功能性重要的高分子材料,其改性技术近年来发展迅速,所涉及到的材料包括新型催化剂、改性树脂、耐高温树脂、卤化树脂、碳纤维等,这些材料均在一定程度上提高了环氧树脂的性能。
1. 新型催化剂环氧树脂的固化反应主要依赖于催化剂的存在,新型催化剂的应用可以显著提高环氧树脂的固化速率和反应活性,从而有效地提高环氧树脂的性能。
目前,常见的新型催化剂包括有机锡、有机钴、有机铁、吸湿化合物等。
2. 改性树脂改性树脂是一种将环氧树脂与其他化合物进行杂化的方法,其主要目的是提高环氧树脂的机械性能、热性能和耐化学性。
常见的改性树脂包括丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂等。
3. 耐高温树脂耐高温树脂是指在高温条件下,具有较高稳定性和机械性能的树脂。
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
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
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。
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。
有关环氧树脂的改性研究
有关环氧树脂的改性研究薛乐乐1.1前言1.1.1概述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。
固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,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,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究,并以很快的速度投入了工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展,除生产普通的双酚A-环氧氯丙烷型环氧树脂外,也生产各种类型的新型环氧树脂,以满足国防建设及国家经济各部门的急需。
1.2环氧树脂的分类环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水下,潮湿面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、涉嫌被固化胶、土木建筑胶16种:目前对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分发:按其主要组成分为纯环氧树脂胶黏剂和改型环氧树脂胶黏剂;按其专业用途分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子眼环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等;按其施工条件分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶;按其包装形态可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等;还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。
但目前以组分分类应用较多。
1.3环氧树脂的特性环氧树脂具有伸羟基和环氧基,伸羟基可以与异氰酸酯反应。
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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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
基体中, 在一定程度上提高了 P P的刚性和强度 J另有研究者对 P / , P 碳纤维/ 环氧树脂复合材料的结 构与性能进行了研究 ' 。除 P 外 , 】 P 聚烯烃中的另一个重要品种 P E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 P E的改性进行 了研究 而 P ¨, E材料的力学性 能很大程度上依赖于分子结构和形态结构 ¨ ” , 因此对 P E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
陕西理工学 院学 报(自然科学版 )
第2 6卷
13 样 品制备 .
将 P , A D P和其 它 助剂 按 一定 比例 混合 均匀 , 双 螺杆 挤 出机 上将 P E M H, C 在 E熔 融接枝 制成 P —— A ¨ EgM H 引。将 P - M H( P ) E g A 或 E 在双辊机上塑化 , — 再加人一定 比例的环 氧树脂 和聚酰胺固化剂的
陵石化公司 , 环氧当量为 2 0~ 5 e , 1 20g q环氧值为 04 — .7e/ 0 , / .0 04 g10g挥发份含量小于 1O ; . % 聚酰
胺 固化 剂 ( M-5 )镇 江丹 宝 聚合 物公 司 , 子量 为 60—110 胺 值 为 2 0±2 ; L 60 : 分 0 0 , 0 0 马来 酸酐 ( H)广 MA : 东 西陇 化工公 司 ; 氧化 二 异 丙苯 ( C ) 国药集 团化学 试剂 厂 。 过 D P:
[ 摘
要 ] 用 熔融 共 混方 法 , 环氧树 脂 和 马 来酸 酐引入 到 聚 乙烯 ( E) , 备 出环 氧树 脂 将 P 中 制
增 强聚 乙烯 材料 。力 学性 能 测试表 明 , 与纯 聚 乙烯相 比 , 氧树 脂 增 强聚 乙烯 材 料 的 弯曲 强度 环
有较 大提 高。红外光谱分析表 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
环氧树脂引入到 P E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 P E 发生 官能 团之 间 的反应 , 以期 促 进环 氧 树脂 对 P E的增 强效果 。
1 实验 部 分
11 主 要原 料 .
H P ( H 0 ) 上海石化公 司, D E M 62 : 熔体指数为 60g1 i 10 : 16k ) 环 氧树脂 ( - ) 巴 . / 0m n(9 T , . g ; 2 E4 : 4
[ 献标 识 码 ] A 文 [ 中图分 类号 ] T 3 5 1 Q 2 . 2
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… 。一般地 , 加人玻璃纤维 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 ,V J P C中加 入一定量的环氧树脂 , 也可在一定
混合物 , 在双辊机上混炼均匀 , 前后辊温度分别为 10℃和 10℃。将制得的环氧树脂增强聚乙烯材料 2 5 在 平 板硫 化机 上 热压成 片 。 14 测试 与表 征 . 力学性 能 测 试 : 伸 试 验 按 G / 14 . 拉 B T 009 0进 行 ; 曲试 验 按 G / 94 —8进 行 ; 弯 B T 3 18 冲击试 验 按
脂 与马 来酸 酐接 枝 P E发 生 了官 能 团之 间的反 应 , 进 环氧 树 脂 对 P 促 E的增 强效 果 。形 态分析 表 明 , 乙烯 中加 入 环 氧树 脂 和其 它助剂后 , 料 的 内部形 态结 构发 生 了改 变。 聚 材 [ 关 键 词 ] 环氧 树 脂 ; 聚 乙烯 ; 增 强