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《文獻綜述-環(huán)氧樹脂的增韌改性方法(本科生)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、環(huán)氧樹脂的增韌改性方法李志鵬王子川趙洪賓摘要通過對機理的分析，總結了硅氧烷、剛性粒子、柔性粒子、液晶高分子和腰果酚醛樹脂增韌改性環(huán)氧樹脂的方法，討論了它們各自的優(yōu)缺點并對其發(fā)展趨勢進行了展望。關鍵詞環(huán)氧樹脂增韌改性機理1.序言1.1.環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂(EP)是聚合物基復合材料應用最廣泛的基體樹脂。自1930年問世，1947年美國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，至今已有50多年歷史。由于環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接性能、耐磨蝕性、力學性能、化學穩(wěn)定性、電器絕緣性，以及收縮率低、易加工成型、較好的應力傳遞和成本低廉等優(yōu)點，廣泛應用于涂料、膠黏劑、輕工、建筑、機械、航天航空、電子電
2、氣絕緣材料、先進復合材料基體等各個領域。但是，由于純環(huán)氧樹脂具有高度交聯(lián)結構，因而其質(zhì)脆，耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差的缺點也十分顯著，這在很大程度上限制了它在某些高技術領域的應用，尤其是在電子封裝領域，低韌性的特征向來是環(huán)氧樹脂的掣肘，因此，有關對環(huán)氧樹脂的增韌改性一直是國內(nèi)外科研工作者的研究熱點?！?】1.2.相關知識1.2.1.銀紋銀紋是高聚物在應力作用下引起的形同微裂紋狀的缺陷，光線照射下呈現(xiàn)銀白色光澤。其長度可達100μm，厚約1～10nm。由銀紋質(zhì)(高度取向的高分子微纖，又稱銀紋絲)和空洞組成，銀紋質(zhì)在空洞中連接銀紋邊，大的微纖直徑約20～30
3、nm，小的約10nm，空洞約占銀紋體積的40%～50%。銀紋質(zhì)具有一定的力學強度和黏彈性，因此能承受一定的負荷；當負荷過大時，銀紋發(fā)展變粗，銀紋質(zhì)斷裂，即成裂紋。銀紋的數(shù)量，排列方向，是否能夠被鈍化、偏轉、取向與環(huán)氧樹脂的韌性密切相關?！?3】1.2.2.韌性表示材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。評估材料韌性的指標通常有抗沖擊強度、晶狀斷面率、斷裂伸長率、斷裂吸收能等等。本文所提及的韌性主要指沖擊韌性，即在沖擊、震動載荷下材料可吸收較大能量產(chǎn)生一定變形而不被破壞的能力。EP作為工程塑料，我們希望它同時具有良好的韌
4、性和剛性。1.2.3.增韌環(huán)氧樹脂的方法傳統(tǒng)的做法是將玻璃纖維與EP共混，制成環(huán)氧玻璃鋼。僅十幾年來，相繼出現(xiàn)了橡膠粒子增韌、摻入剛性相（如SiO2、高嶺土、玻璃珠和碳酸鈣填料）增韌、加入熱塑性塑料改性、醋酸纖維素改性，以及近幾年才逐漸發(fā)展起來的核殼結構改性、IPN網(wǎng)絡改性和微膠囊改性。6/6本文將聯(lián)系近五年的有關文獻，主要對利用硅氧烷交聯(lián)改性、剛性和柔性粒子增韌改性、液晶高分子增韌和一種特殊的結構置換式的反應性共混改性方法進行介紹。1.有機硅改性環(huán)氧樹脂有機硅具有耐熱性好，耐氧化，耐低溫性能好，壓縮率較大等優(yōu)點，從而可以通過有機硅改性環(huán)氧樹脂來提高改性樹脂
5、的耐熱性能，耐水性能及韌性。近年來多數(shù)研究采用大分子體系的有機硅改性環(huán)氧樹脂，這些方法不但消耗了環(huán)氧基，使固化交聯(lián)度下降，而且大分子柔性鏈段的引入也相應降低了體系的剛性，因此增韌的同時對耐熱性能的提高十分有限。為此，黎艷[14]，游勝勇[9],李因文[8]等研究了二氯二甲基硅烷（DMS），αω—二氯二甲基硅氧烷（DPS），聚苯基甲氧基硅氧烷(PPMS)，聚甲基苯基甲氧基硅氧（PMPS）等新型的改性方法。改性物質(zhì)DMSDMS與DPSPPMSPMPS最佳用量5.7phr0.7phrDMS,10phrDPS30wt%30wt%沖擊強度20.2KJ/m2,提高近一倍
6、31.6KJ/m2,提高近3倍————————Tg168.0℃，提高32.6℃141.0℃，17.6℃提高1.5℃提高9℃拉伸強度67.0Mpa,提高46%46.8Mpa，提高2%————————斷裂伸長率11.3%,提高近一倍81.6%，提高近13倍————————熱失重率——————————11.40%16%實驗數(shù)據(jù)表明環(huán)氧樹脂在有機硅分子的作用下，熱學性能和力學性能得到了提高，而通過IR測試，可以得知聚合物新生成了Si—O鍵。又通過鹽酸—丙酮法的測試，可以得知引進這幾種有機硅，消耗的環(huán)氧基極少甚至完全不消耗環(huán)氧基。通過這些實驗數(shù)據(jù)，可以得知有機硅的引入
7、，在環(huán)氧樹脂的交聯(lián)網(wǎng)絡中起到了網(wǎng)絡節(jié)點的作用，使有機硅在分擔環(huán)氧樹脂所受外力的同時，提高了樹脂固化物的交聯(lián)密度。大大增強了環(huán)氧樹脂材料的性能，使樹脂材料能更好的應用在社會的各個方面。最近幾年，倍半硅氧烷的產(chǎn)生和發(fā)展[10],使傳統(tǒng)的線性有機硅分子發(fā)展到籠型有機硅分子，同時使改性環(huán)氧樹脂的研究擴大到有機無機納米雜化材料領域。使環(huán)氧樹脂在保持自身高分子材料原有的優(yōu)點的同時，可以獲得更好的熱學性能和力學性能，使樹脂材料的應用更加全面和廣泛。雖然目前這種技術只停留在實驗室階段，但是隨著科學的發(fā)展，這種技術一定有工業(yè)化的一天。2.無機剛性粒子改性EP用于改性EP的無機
8、剛性粒子大多處于納米級（個別是微米級），它們平均粒徑
