超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究.pdf

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1、第19卷第1期湖南工程学院学报、1．19．N0．12009年3月JournalofHunanInstituteofEngineeringMar．2008超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究黄先威，刘方，罗添兰(湖南工程学院化学化工学院，湘潭411104)摘要：以三羟甲基丙烷(TMP)和2，2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体，采用一步法合成了超支化聚合物．然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂，并与双酚A型环氧树脂共混，固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料．测试了共

2、混材料的力学性能、热性能．探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响．结果显示：共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降，有最大值；当超支化环氧树脂用量为15wt左右时，共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108、83、42．玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降．关键词：环氧树脂；超支化环氧树脂；共混材料；改性；增韧中图分类号：O621．391文献标识码：A文章编号：1671—119X(2009)01一OO70—04、系的低粘度，保持了良好加工工艺性能．超支化聚酯0前言与环氧树脂的

3、相容性还有待进一步研究，找出其制环氧树脂(EP)作为三大通用热固性树脂之一，约因素，并加以改进以期达到更好的增韧效果，并保具有粘结性强、耐腐蚀性好、力学性能、化学稳定性、其它的性能基本不受影响．鉴于上述情况，我们拟以电器绝缘性，以及收缩率低、易加工成型、较好的应几种简单易得原料出发，先合成超支化聚酯，然后对力传递和成本低廉等优点，广泛应用于涂料、胶黏端基进行环氧化改性，得到聚酯型超支化环氧树脂剂、轻工、建筑、机械、航天航空、电子电气绝缘材料、来调整超支化聚酯的极性，提高与环氧树脂基体的先进复合材料基体等各

4、个领域．但由于其固化后存相容性，以期改善与界面相容性和相形态结构，来达在质脆、耐冲击性能差、容易开裂等缺点，限制了其到增韧的效果．在某些特殊领域如军工、航空航天等对材料性能要1实验部分求很高的领域中的应用，为此对环氧树脂增韧的研究一直是其改性研究的核心问题_1]．环氧树脂的1．1主要实验原料传统增韧途径包括橡胶类弹性体增韧、热塑性树脂环氧树脂，CYD一128型，CP，环氧值0．51，岳增韧、核壳结构聚合物增韧等等，这些增韧手段能使阳石油化工总厂环氧树脂厂；4，4一二氨基二苯甲烷其韧性得到很大的提高，但是拉

5、伸强度和弯曲强度(DDM)，AR，中国国药集团上海化学试剂公司；三等力学模量有不同程度的下降L3]．羟甲基丙烷(TMP)，CP，国药集团上海化学试剂有目前，超支化聚合物在聚合物共混体系中的应限公司；2，2一二羟甲基丙酸(DMPA)，CP，湖州市长用国内、国外以改性超支化聚酯对环氧树脂进行改盛化工有限公司；对甲苯磺酸(p-TSA)，CP，天津市性的研究，已有的研究结果表明，超支化聚酯具有低光复精细化工研究所；环氧氯丙烷(ECH)，AR，广粘度，无链缠结及良好的溶解性等特性，为环氧树脂东汕头市西陇化工厂；二氧

6、杂环乙烷，AR，天津市光的增韧改性提供了一条新的途径[5]．超支化聚合复科技发展有限公司．物可以用做环氧树脂的增韧剂，同时保持了共混体1．2主要测试仪器收稿日期：20。8—1O—l5基金资助：湖南省教育厅科研资助项目(06C241)作者简介：黄先威(1972一)，男，副教授，研究方向：聚合物改性、功能高分子材料第1期黄先威等：超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究71傅立叶红外光谱仪，SpecrumQneB型，美国100g超支化聚酯加入带有搅拌器、冷凝管、分水PE公司；简支梁冲击试验机，ⅪJ一

7、5型，河北承德材器的四口烧瓶中，待反应体系温度上升到130℃时，料试验机厂；电子万能试验机，RGT-5型，深圳市瑞加入0．6g三氟化硼乙醚络合物，然后降温至6O℃，格尔仪器有限公司；差示扫描量热仪，Q10型，美国30min内缓慢滴加195．0g(1．22mo1)ECH，以降TA公司；热失重分析仪，TGAQ50型，美国TA公低反应过程中放出的热量．130℃左右反应80min司；扫描电镜(SEM)，JSM-6360LV型，日本电子公后，降温至100℃，再加人100mL甲苯和100mL司．二氧杂环乙烷．在60m

8、in内加人38．7g(O．97too1)1．3测试条件．NaOH，直到反应液体变成不透明，反应5"--6h．反冲击试验，参考G]3／T2567—1995进行，试样尺应物冷却，过滤，除去沉淀的NaC1，旋转蒸发除去未寸80×1O×4mm，无缺口试样，测试温度25℃，跨反应的ECH和过量溶剂，得到超支化环氧树脂，用度40mm；弯曲性能试验：按GB／T2570—1995测盐酸一丙酮法测定其环氧值为0．31[]．试，跨度60mm，25