環(huán)氧樹脂改性研究進展

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1、綜合實踐環(huán)氧樹脂改性研究進展專業(yè)：高分子材料與工程班級：高分子092學號：2009016015姓名：歐麗麗日期：2012，6，1環(huán)氧樹脂改性研究進展摘要：環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團為其特征，環(huán)氧基團可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結構。由于分子結構中含有活潑的環(huán)氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結構的高聚物。環(huán)氧樹脂是一種綜合性能優(yōu)良的熱固性樹脂，但其韌性不足，耐熱性能

2、也較低，耐沖擊損傷差。文章介紹了改性環(huán)氧樹脂的幾種方法，并且對核殼乳膠粒子改性環(huán)氧樹脂做了詳細介紹。關鍵詞：改性；環(huán)氧樹脂1：概述：環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接性能、耐磨性能、機械性能、電絕緣性能、化學穩(wěn)定性能、耐高低溫性能以及收縮率低、易加工成型和成本低廉等優(yōu)點。在膠粘劑、電子儀表、航天航空、涂料、電子電氣絕緣材料以及先進復合材料等領域得到廣泛應用。但由于純環(huán)氧樹脂固化物具有較高的交聯(lián)結構,存在易發(fā)脆和抗沖擊韌性差等缺點,難以滿足工程技術的使用要求,限制了環(huán)氧樹脂工業(yè)的發(fā)展。目前，環(huán)氧樹脂可以通過無機剛性填料、橡膠彈性體、熱塑性塑料、核殼

3、聚合物、熱致液晶聚合物、納米材料等進行增韌。也有最新資料表明，用超支化聚合物對環(huán)氧樹脂進行增韌已取得良好的效果。2：環(huán)氧樹脂的改性方法：2.1：有機硅樹脂改性環(huán)氧樹脂醚酰亞胺改性四官能團EP膠粘劑的粘接剪切強度是改性前的2倍左右,200℃高溫剪切強度僅下降10%,不均勻剝離強度提高2.5倍左右，;酰亞胺的引入可以提高改性EP的高溫剪切強度保留率,150℃時為76%～84%,175℃時也可達到75%;雙羥基聚酰亞胺固化EP粘接不銹鋼時。層間剪切強度有機硅樹脂有良好的介電性、低溫柔韌性、耐熱性、耐候性及憎水性,而且表面能低,用其改性EP既

4、能提高介電性能,又能提高韌性和耐高溫性能、降低內(nèi)應力,但它與EP相容性差。因此,一般使用帶有活性基團的有機硅樹脂改性EP。比如,聚二甲基硅氧烷具有卓越的柔性與獨特的低表面能特性,是改EP的理想材料,但兩者不能互容,通過在聚二甲基硅氧烷分子鏈上引入能與EP的環(huán)氧基反應的官能團,如羥基、羧基、氨基等基團可改進二者的相容性[1]。張冰等[2]將帶有N2(β2氨乙基)2γ2氨丙基側基的聚二甲基硅氧烷與EP共混,使相界面上的氨基與EP上的環(huán)氧基反應生成聚硅氧烷接枝EP共聚物,從而增加了兩相間的相容性。夏小仙以氨丙基封端的二甲基二苯基硅氧烷低聚物

5、改性雙酚A型EP,隨著共聚物中苯基含量的增加,軟段的有機硅聚合物的溶解度參數(shù)提高,兩相相容性達到較好的增韌效果。陳慧宗合成了一種含有乙氧基、羥基、甲基與苯基的新型聚硅醚,對EP進行改性,改性產(chǎn)品可耐高溫。李善君[3]用試驗證明由分散聚合制備的有機硅改性鄰甲酚EP對降低EP的內(nèi)應力有顯著效果,EP的力學性能、熱性能和內(nèi)應力不但與兩者比例有關,而且與使用的固化促進劑的品種和用量亦有很大關系溫、抗氧化、粘接力強且穩(wěn)定性好。2.2：聚氨酯(PUR)改性環(huán)氧樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(IPN)是制備特殊性能高分子合金的有效方法。PUR的高彈性、耐磨性與

6、EP的高粘接性可通過IPN體系互補與強化施利毅等[4]利用聚合物合金的思想,采用熔體共混法制備出了EP/PUR共混體系。他們以異氰酸基封端PUR預聚體與EP在熔融條件下加入固化劑固化后得到共混改性體系,由于異氰酸基本身能與環(huán)氧基團反應,因此得到的改性體系兩相間有良好的相容性。管云林等[5]用不同的PUR和EP制備一系列EP/PURIPN,通過DSC對其進行分析,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡互穿程度的提高增加了組分之間的相容性。楊亞輝等以聚酯和二異氰酸酯為聚合單體,合成了端異氰酸基聚酯,采用原位多相聚合技術,用芳香二胺將其擴鏈生成聚氨酯脲,從而與E-51E

7、P形成IPN,實現(xiàn)對EP的增韌2.3：聚酰亞胺改性環(huán)氧樹脂聚酰亞胺是一類性能優(yōu)異的工程塑料。它具有許多優(yōu)異的性能,如耐高溫低溫性能、突出的力學性能等,廣泛應用于需要高熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的力學性能的領域。用聚酰亞胺改性EP,同樣可提高EP的熱穩(wěn)定性和韌性。聚酰亞胺改性EP與純EP相比在耐熱性、韌性方面得到了提高。不僅如此，在其它性能方面也得到了改善，如可溶聚高達32MP[6]。2.4：納米粒子增韌環(huán)氧樹脂納米粒子尺寸界定在1～100nm之間,它具有極高的比表面積,表面原子具有極高的不飽和性,因此,納米粒子的表面活性非常大,在利用納米粒子改性

8、EP時,環(huán)氧基團在界面上與納米粒子產(chǎn)生遠大于范德華力的作用力,形成非常理想的界面,能起到很好的引發(fā)微裂紋、吸收能量的作用。納米粒子改性EP的方法有共混法、插層聚合法和反應器就地合成法,其中插層聚合法在EP改性中應用最廣。