環(huán)氧樹脂增韌改性方法

天元航材是一家擁有50余年的生產(chǎn)技術(shù)工藝沉淀的化工原料廠家，主營產(chǎn)品有端羥基聚丁二烯（丁羥膠、HTPB）苯等橡膠粘合劑化工原料產(chǎn)品。今天，小編給大家介紹下關(guān)于環(huán)氧樹脂增韌改性方法的相關(guān)知識，我們的端羥基聚丁二烯(HTPB)液態(tài)橡膠可以作用于環(huán)氧樹脂的增韌中，那么您了解環(huán)氧樹脂增韌改性方法是什么嗎？一起來看看吧！

環(huán)氧樹脂通常在液態(tài)下使用，具備粘附性強(qiáng)，電絕緣好，容易獲得等優(yōu)點(diǎn)，并在固化劑的參與下，可以通過室溫或高溫固化，達(dá)到最佳使用目的。環(huán)氧樹脂作為一種液體體系，還具有固化過程中固化材料力學(xué)性能優(yōu)異、收縮率小、粘結(jié)性能高、耐化學(xué)、耐熱、耐老化、良好的電性能等特點(diǎn)。但它也存在脆性強(qiáng)、韌性差等缺點(diǎn)。該材料的低韌性限制了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。因此，有必要通過對環(huán)氧樹脂低聚物進(jìn)行化學(xué)改性、選擇新的固化劑和設(shè)計(jì)科學(xué)的配方，盡最大的程度去克服和改進(jìn)。

下面給大家介紹幾種環(huán)氧樹脂的增韌改性
一、橡膠類增韌EP
(1)熱塑性樹脂增化EP
橡膠彈性體增化EP對膠粘劑的應(yīng)用取得了很大的成功。并且隨著聚合物相容性理論和增容性技術(shù)的發(fā)展，EP和熱塑性樹脂的合金增韌改性取得了很大的進(jìn)展。EP增韌改性的主要聚合物有：聚醚酮（PEK）、聚砜（PSF）、聚醚酰亞胺（PEI）、聚醚砜（PES）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酚醚（PPO）、聚碳酸酯（PC）等。這些聚合物通常是具有良好耐熱性和機(jī)械性能的工程塑料，它們以熱熔體或溶液的方式與EP混合。這些聚合物可以有效地克服橡膠彈性體改性的EP體系的缺陷。
(2)橡膠彈性體改性
橡膠彈性體增韌EP是一種早期的增韌方法，始于20世紀(jì)60年代，其技術(shù)研究較為成熟。增韌機(jī)理主要是“銀紋--剪切帶”機(jī)理和“銀紋--釘錨”機(jī)理兩種。其增韌效果不僅取決于橡膠和EP連接的強(qiáng)強(qiáng)度，還取決于兩者的相容性和分散性以及EP的固化過程。
橡膠彈性體增韌EP的方式主要通過調(diào)整兩者的溶解度參數(shù)，控制凝膠過程中相分離形成的島狀結(jié)構(gòu)，為了分散橡膠顆?？梢云鸬椒种α鸭y、中止裂紋、誘導(dǎo)剪切變形的作用，從而提高EP的韌性。用于EP增韌的橡膠和彈性體必須有兩個(gè)基本條件：第一，橡膠固化前必須與EP兼容，要求橡膠的相對分子量不太大；當(dāng)EP固化時(shí)，橡膠應(yīng)能夠順利分解形成兩相結(jié)構(gòu)，因此橡膠分子中兩個(gè)反應(yīng)點(diǎn)之間的相對分子質(zhì)量不能太小。第二，橡膠應(yīng)該能夠與EP發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)。

三、無機(jī)填料改性EP
一般來說，當(dāng)無機(jī)相的粗晶粒填充有機(jī)相聚合物時(shí)，兩者的混溶性較差，主要分布在高分子材料的鏈間，這會(huì)導(dǎo)致降低了復(fù)合材料的性能。無機(jī)納米顆粒具有納米尺寸效應(yīng)、巨大的比表面積和強(qiáng)界面作用，易于與EP結(jié)合，產(chǎn)生一系列化學(xué)和物理效應(yīng)，因此可以提高EP的強(qiáng)度和韌性。納米粒子是由極少量的原子或分子組成的原子基團(tuán)或分子基團(tuán)，具有特殊的小尺寸和表面效應(yīng)，有利于增加它們與環(huán)氧樹脂的混溶性。根據(jù)擴(kuò)散理論，粘合強(qiáng)度主要取決于兩種物質(zhì)之間的混溶性?；烊苄栽酱?，粘附強(qiáng)度越好。納米粒子的表面效應(yīng)使納米粒子的比表面積、表能和表面結(jié)合能迅速增加，說明原子的增加、原子配位的不滿和高表面能產(chǎn)生許多缺陷和高活性，并產(chǎn)生一系列其他化學(xué)和物理效應(yīng)，導(dǎo)致強(qiáng)度的增加，有利于環(huán)氧樹脂的粘接。同時(shí)，納米顆粒容易團(tuán)聚，環(huán)氧樹脂粘度較大，這使得納米尺寸難以在環(huán)氧樹脂中實(shí)現(xiàn)均勻分散。

四、液晶高分子改性
液晶聚合物具有高模量、高強(qiáng)度、耐高溫性、線性膨脹系數(shù)低等特點(diǎn)。采用液晶聚合物增韌環(huán)氧樹脂，結(jié)合液晶順序和網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)，可以顯著提高環(huán)氧樹脂的韌性性，但會(huì)導(dǎo)致斷裂伸長率的減少。

五、有機(jī)硅改性
添加有機(jī)硅既可以減少環(huán)氧樹脂內(nèi)應(yīng)力,又可改進(jìn)環(huán)氧樹脂韌性、耐溫性等特性,采用此方法改性環(huán)氧樹脂是近幾年建立起來的新路徑。

六、超支化聚合物改性
超支化聚合物具有很強(qiáng)的支化的分子結(jié)構(gòu)及含有大量官能端基,這種外表面端基為分子結(jié)構(gòu)改性帶來了可能性,并且由于超支化大分子并沒有鏈纏繞,無法結(jié)晶,因此其溶解性、相容性進(jìn)一步提高，適宜用于增韌EP。

七、端羥基聚丁二烯(HTPB)液態(tài)橡膠增韌環(huán)氧樹脂
通過不同數(shù)均分子量(-Mn)的端羥基聚丁二烯(HTPB)為增韌劑,4,4-二氨基二苯甲烷為固化劑,研究了HTPB的-Mn及使用量對環(huán)氧樹脂的沖擊強(qiáng)度、拉伸性能、熱穩(wěn)定性及微觀形貌的影響。結(jié)果顯示,在胺類固化體系中,當(dāng)HTPB的-Mn為2300~3500且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~3%時(shí),其對于環(huán)氧樹脂具有較佳的增韌效果,并且不會(huì)對熱穩(wěn)定性造成明顯影響；伴隨著HTPB用量的增加,改性環(huán)氧樹脂中尺寸較大橡膠粒子增加,且HTPB的-Mn愈大,改性環(huán)氧樹脂中橡膠顆粒直徑愈大,開裂面由光滑的脆性斷裂屬性轉(zhuǎn)為粗糙、存在許多應(yīng)力紋及應(yīng)力泛白部分韌性斷裂屬性,再到平滑開裂和大尺度的橡膠顆粒兩相分布的低韌性屬性。