环氧树脂增韧改性探究进展

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1、环氧树脂增韧改性探究进展摘要：综述了环氧树脂增韧方法的研究进展，包括橡胶、热塑性树脂、液晶聚合物、超支化聚合物、互穿聚合物、柔性链固化剂、无机纳米粒子等增韧环氧树脂的方法，并指出了环氧树脂增韧的主要发展趋势。关键词：环氧树脂；增韧；改性TheResearchProgressofEpoxyTougheningModificationWangChun-XiaShandongHongRunTianchengComstruetionConsulitingCo.,LTD(Shangdong250100)Abstract：The

2、researchprogressofepoxytougheningmethodswasreviewedinthispaper・Epoxytougheningmethodsusingdifferentmodifierswereintroducedineludingrubber,thermoplasticresin,liquidcrystaipolymers,hyperbranchedpolymer,interpenetratingpolymer,flexiblechaincuringagent,inorganicnan

3、o-particles・Andthedevelopingtrendsintougheningepoxyresinweresuggested.Keywords：epoxyresin；toughening；modification中图分类号：Q946.86文献标识码：A文章编号：1引言环氧树脂是一种应用广泛的热固性树脂，具有优良的粘接性能、电绝缘性能、耐腐蚀性能和力学性能，且环氧树脂固化后的体积收缩率低(仅为2%),不会因内应力的产生而降低附着力，已被广泛应用于特种粘接、耐腐蚀涂料、电子材料及复合材料［1-5］o但其也存

4、在应用缺陷，高度交联的结构带来了韧性差的缺点，限制了其在某些技术领域的应用［6］。为此国内外学者对环氧树脂进行了大量的增韧改性研究，本文对此作了较为全面系统的综述。2环氧树脂增韧改性的方法2.1橡胶增韧环氧树脂用于改性环氧树脂的橡胶需具备两个基本条件:①固化前与环氧树脂具有相容性，并且分散性好；②在环氧树脂固化时，能够顺利析出，呈两相结构。目前常用增韧环氧树脂的活性端基液体橡胶品种主要有：端竣基丁睛橡胶(CTBN)、端務基丁脂橡胶(HTBN)、端释基聚丁二烯(HTPB)、端竣基聚丁二烯(CTPB)等。Raju［7］等

5、在环氧树脂中引入端轻基液体聚丁二烯橡胶(HTPB)O结果表明其韧性明显提高，与纯环氧树脂相比，冲击强度增大47%,临界应力强度因子(KIC)和临界应变能释放速率(GIC)分别增大350%和270%,但强度与拉伸模量都有所降低。石敏先等［8］研究了CTPB改性环氧树脂的结构及性能，结果表明，随着CTBN含量的增大，其弯曲强度、拉伸强度降低，冲击强度、断裂伸长率增大。Ratna等［9］采用含有竣基的2-乙基丙烯酸己酯橡胶增韧环氧树脂体系，发现丙烯酸树脂在提高体系韧性的同时，体系的模量和玻璃化转变温度只有轻微程度的降低。橡

6、胶增韧的主要问题在于：随着橡胶用量的增加，材料的抗冲击性能提高，模量和强度下降（但也有例外）。赵祺［10］等用聚硫橡胶对环氧树脂增韧，由于聚硫橡胶高活性端疏基与环氧树脂环氧基的加成，将柔性优异的分子链引入固化环氧树脂中，起到内增韧的作用，不仅使环氧树脂的韧性有很大提高，而且其模量和拉伸强度也在一定程度上有所提高。2.2热塑性树脂增韧环氧树脂20世纪80年代以来，采用高强度、高韧性和高耐热性的热塑性树脂连续贯穿于热固性环氧树脂中形成半互穿聚合物网络，以提高环氧树脂的韧性。其优点在于增韧环氧树脂的同时，不会影响环氧树脂的

7、强度和耐热性。常用的热塑性树脂有聚苯瞇（PPO）、聚瞇矶（PES）、聚枫（PSF）、聚醞瞇酮（PEEK）、双马来酰亚胺（BMI）、聚苯硫瞇、聚碳酸酯和氧酸酯等工程塑料。GiannottiCll］等研究了PSF增韧环氧树脂的弯曲性能特征。结果表明：加入PSF可使环氧树脂由脆性转变至韧性。胡兵［12］等采用PEEK改性环氧树脂。结果表明：当w（PEEK）=6%时，冲击强度达到19.lkJ/m2（比未改性环氧树脂提高了107.6%）o热塑性树脂增韧一般需要对界面进行处理，才能达到较好的增韧效果。郝冬梅［13］等用反应性聚碳

8、酸酯增韧环氧树脂。结果表明：两者的相容性很好（形成均相），与纯环氧树脂相比其断裂韧性与冲击韧性分别提高了50%和44%。2.3热致液晶（TLCP）增韧环氧树脂TLCP增韧环氧树脂是20世纪90年代出现的一种改性方法。其增韧机理是热致液晶微纤在树脂中像宏观纤维一样，起到分支裂纹、终止裂纹和增强增韧的作用，其用量仅为工程塑料的25%〜30%就可达到