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问题:使环氧树脂形成互穿网络聚合物
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时间:2014-11-26 14:38:22  编辑    加入/取消收藏    订制/取消短消息    举报该贴    

国内外对环氧树脂的互穿网络聚合物体系进行了大量的研究,其中包括:环氧
树脂-丙烯酸酯体系、环氧树脂-聚氨酯体系、环氧树脂-酚醛树脂体系和环氧树
脂-聚苯硫醚体系等,增韧效果满意。主要表现在环氧树脂增韧后,不但抗冲击
强度提高,而且抗拉强度不降低或略有提高,这是一般增韧技术无法做到的。
  于浩等对同步法制造的环氧树脂/聚氨酯(EP/PUR)IPN进行了研究,发现
EP/PUR配比(质量比)在90/10时,IPN体系剪切强度、拉伸强度出现极大值,耐冲
击强度在质量比EP/PUR=95/5时最高。并对不同聚合物组成对IPN性能的影响进行
了考察,认为双酚A型环氧树脂形成的EP/PUR IPN性能最佳,其热稳定性比EP和
PUR都高。台湾大学K.N.Hsieh等人研究了PUR与EP的接枝互穿网络聚合物,PUR可
进入EP的α和β过渡区,当PUR进入α区时,接枝IPN拉伸强度最大,若过量PUR
进入α区和β区时,IPNs的拉伸强度反而下降。
  A.Shah等人合成了聚(环氧-氨基甲酸乙酯-丙烯酸)IPN涂层,涂层抗腐蚀性
好,拉伸强度和粘结强度很高。而且发现只有环氧当量较低的环氧预聚物形成的
IPN性能较好。
  闻荻江等用同步法合成聚丙烯酸正丁酯/环氧树脂(PnBA/EP)IPN,与纯环氧
树脂相比,使用不同固化剂,其冲击强度可提高20%~200%,当加入10% PnBA
时,其弯曲强度和模量都有所提高,而且挠度增加,IPN试件耐热性能有所下
降。固化剂的选择以及PnBA量的控制是得到最佳IPN性能的影响因素。杨卫疆等
人采用优化工艺合成环氧树脂-丙烯酸酯树脂的混合物乳液,IPN有助于材料的玻
璃化温度Tg和热分解温度Td的提高。
  冯青等人分别用丙烯酸酯封端的聚硫橡胶(Acry-LP)和环氧封端的聚硫橡胶
(EP-LP)与双酚A环氧树脂(EP-51)合成互穿网络和共聚网络聚合物,这两种体系
都具有低温柔顺性和良好的力学性能。
  陈麒等以双官能团环氧树脂和双酚A为聚合单体,制备高分子量苯氧树脂,
10%的苯氧树脂加入E-44中,固化试样冲击强度提高63.2%,Tg提高32%。SEM分
析,增韧的苯氧树脂连续贯穿于环氧树脂的交联网络中,由于这种串结的结果,
导致其体系受到冲击时断裂形变提高,从而使其韧性增加。
2.2IPN增韧机理
  IPN是由两种或两种以上交联网状聚合物相互贯穿,缠结形成的聚合物混合
物,其特点是一种材料无规则地贯穿到另一种材料中去,起着“强迫包
容”和“协同效应”的作用。
  影响IPN性能的主要因素有网络的互穿程度、组分比、交联程度,全互穿IPN
明显高于半互穿IPN的性能。IPN的橡胶相组分过大,抗拉强度、抗剪切强度、抗
弯曲强度都急剧降低,增韧效果也差。适当的交联都可获得最佳力学性能,不但
韧性大幅度提高,而且抗张强度也有所提高。但交联含量过高,对提高固化物韧
性不利,因为网络链太短,不利于外力作用下的应变,吸收冲击能减小。

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