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    环氧树脂“海岛”增韧机理

    发布时间:2016-12-14 阅读次数:

           电气、电子材料及其复合材料的飞速发展,使环氧树脂正由通用型产品向高功能性、高附加值产品系列方向发展;然而环氧树脂虽然环氧树脂具有良好的综合性优势,但同样存在致命的“脆性”弱点。应用的飞速发展趋势,使得对其增韧机理的研究日益深入,增韧机理的研究对于寻找新的增韧方法提供了理论依据,新的增韧方法及增韧剂不断出现。据专家介绍,“海岛结构”增韧就是其中一种,增韧是将环氧树脂固化物均相体系变成1个多相体系。“海岛结构”就属于这种体系,即增韧剂聚集成球形颗粒在环氧树脂交联网络构成的连续相中成为分散相,分散相颗粒直径通常在几微米以下。

        “海岛结构”是增韧剂聚集成球形颗粒,在环氧树脂交联网络构成的连续相中成为分散相,分散相颗粒直径通常在几微米以下。“海岛结构”一经形成材料抗开裂性能就会发生突变,即材料的断裂韧性大幅度提高,而材料所固有的力学性能、耐热性能损失较小。以往对增韧机理的研究比较侧重于橡胶颗粒或具有优异性能的塑料对增韧的作用,而忽视了环氧树脂基体结构的影响。实际上环氧树脂固化物平均网链艮度对橡胶增韧作用有重要影响。中国环氧树脂行业协会专家表示,当“海岛结构”中分散相颗粒是模量较低的弹性体时,其主要作用是诱发环氧树脂基体发生屈服和塑性变形,从而大幅度提高断裂韧性。没有“海岛结构”的存在就无法发挥环氧树脂基体形变耗能的潜力。当然橡胶颗粒自己发生形变、撕裂对韧性有贡献,但只有在树脂交联密度很高不易发生形变时才占主导地位。

          中国环氧树脂行业协会专家介绍说,“海岛结构”增韧就是其中一种,增韧是将环氧树脂固化物均相体系变成1个多相体系。国内对CTBN在环氧树脂固化物中“海岛结构”形成与否对增韧的影响进行了实验,结果发现凡足能形成“海岛结构”,断裂韧性就成倍增加,热变温度下降较小;如不能形成“海岛结构”,即使是CTBN对该系统而言,也仅能起到增柔作用,不能称其为增韧剂。基于以上认识,国内开发出适合于环氧树脂/酸酐体系的“海岛型”环氧树脂增韧剂,并建成了年产百吨试产车间。它是一种带有不同活性端基通过酯键或胺酯键将不同种类的链段联结起来的聚合物的混合物,其改性环氧树脂/酸酐体系的根本原因在于树脂固化前它能与之相溶,固化过程中它又能与之分离形成颗粒适宜的“海岛结构”之故。

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