環(huán)氧樹脂的改性

環(huán)氧樹脂的改性聚氨酯改性環(huán)氧樹脂機(jī)理與性能分析

環(huán)氧樹脂的改性方法

互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物增韌環(huán)氧樹脂聚氨酯及其性能簡介Contents環(huán)氧樹脂及其性能簡介Titleinhere

我國環(huán)氧樹脂的研究與生產(chǎn)比世界環(huán)氧樹脂工業(yè)化晚了10年左右。我國環(huán)氧樹脂的開發(fā)始于1956年，在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。1958年上海開始了工業(yè)化生產(chǎn)。隨著我國化工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)氧樹脂不僅產(chǎn)量日益增多，質(zhì)量不斷提高，而且新品種也發(fā)展較快，在人們的生活中起著越來越重要的作用。但是和世界先進(jìn)水平相比，在生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量、品種方面還存在很大的差距。我國的環(huán)氧樹脂行業(yè)存在生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)量低、裝置分散、開工率低等嚴(yán)重不足。從產(chǎn)品品種分析，我國通用環(huán)氧樹脂產(chǎn)量占95％，特種環(huán)氧樹脂的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家。前言

環(huán)氧樹脂以其優(yōu)良的性能在電氣、電子行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提高，對環(huán)氧樹脂的耐熱性及韌性提出了更高的要求，而這兩種性能又是相互制約的，依靠簡單的方法很難同時(shí)得到提高?；ゴ┚酆衔锞W(wǎng)絡(luò)(IPN)的協(xié)同效應(yīng)可使聚合物的沖擊強(qiáng)度和耐熱性同時(shí)提高。所以主要采用同步互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)制備增韌耐熱的聚氨酯環(huán)氧樹脂體系，旨在進(jìn)一步拓展環(huán)氧樹脂的應(yīng)用范圍，以便占領(lǐng)更廣域的材料市場。1、環(huán)氧樹脂的改性方法2、環(huán)氧樹脂及其性能簡介按狀態(tài)2.1環(huán)氧樹脂的分類按化學(xué)

結(jié)構(gòu)(1)縮水甘油醚類樹脂(2)縮水甘油酯類樹脂(3)縮水甘油胺類樹脂(4)脂環(huán)族環(huán)氧化合物(5)線狀脂肪族環(huán)氧化合物環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)環(huán)氧樹脂。屬于液態(tài)環(huán)氧樹脂是一部分低分子量樹脂，固態(tài)環(huán)氧樹脂通常以薄片狀來使用。按制造方法1、環(huán)氧氯丙烷與相應(yīng)的醇、酚、酸、胺縮合而成。2、由過氧酸與烯類化合物的雙鍵加成而得到。

環(huán)氧樹脂是指至少帶有兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑存在下能形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀固化物的化合物總稱。良好的加工性機(jī)械強(qiáng)度高優(yōu)良的電絕緣性固化后的環(huán)氧樹脂形成的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)致密又封閉所以它既耐酸又耐堿及多種介質(zhì)。環(huán)氧樹脂的固化主要是依靠環(huán)氧基的開環(huán)加成聚合，因此固化過程中不產(chǎn)生低分子物在固化過程中沒有低分子物質(zhì)放出，可以在常壓下成型，不要求放氣或變動壓力，因此操作十分方便，不需要過分高的技術(shù)和設(shè)備。固化后的環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密所以它的機(jī)械強(qiáng)具有活性極大的環(huán)氧基、醚鍵和羥基，它們使環(huán)氧樹脂的分子和相鄰界面產(chǎn)生化學(xué)鍵生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子固化后的環(huán)氧樹脂吸水率低，不再具有活性基團(tuán)和游離的離子因此具有優(yōu)異的電絕緣性。穩(wěn)定性好環(huán)氧樹脂的性質(zhì)粘接強(qiáng)度高粘接面廣收縮率低2.2環(huán)氧樹脂的性質(zhì)2.3環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)加成固化催化聚合縮聚交聯(lián)自由基引發(fā)固化

環(huán)氧樹脂本身是一種熱塑性高分子的預(yù)聚體，呈粘性液體或脆性固體，單純的樹脂幾乎沒有多大的使用價(jià)值，只有加入稱作固化劑的物質(zhì)進(jìn)行固化反應(yīng)生成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不溶不熔的高聚物后，才能呈現(xiàn)出一系列優(yōu)良的性能，實(shí)現(xiàn)最終用途。根據(jù)環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)歷程，可將固化反應(yīng)分為加成固化反應(yīng)、催化聚合反應(yīng)、縮聚交聯(lián)反應(yīng)和自由基引發(fā)固化反應(yīng)。Titleinhere3、聚氨酯及其性能簡介（一）

聚氨酯主要是由多異氰酸酯(主要原料為二異氰酸酯)與多元醇(包括聚酯多元醇和聚醚多元醇)通過逐步加成聚合而成，分子鏈中含有較多氨基甲酸酯基團(tuán)。從分子結(jié)構(gòu)上看，聚氨酯是嵌段聚合物一般由低聚物多元醇柔性長鏈構(gòu)成軟段，以二異氰酸酯及擴(kuò)鏈劑構(gòu)成硬段，軟段和硬段交替排列，形成重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。除含有氨基甲酸酯基團(tuán)外，還含有脲基團(tuán)、醚或酯基。由于大量極性基團(tuán)的存在，聚氨酯分子內(nèi)及分子間可形成氫鍵，軟段和硬段可形成微相區(qū)并產(chǎn)生微相分離。即使是線性聚氨酯也可以通過氫鍵形成物理交聯(lián)。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得聚氨酯具有優(yōu)異的耐磨性和韌性。Titleinhere3、聚氨酯及其性能簡介（二）

聚氨酯具有優(yōu)良得綜合性能，模量介于一般橡膠和塑料之間。具有以下特性：可在較寬的范圍內(nèi)保持較高的彈性和強(qiáng)度，優(yōu)異的耐磨性，其耐磨性是天然橡膠的2—10倍；耐油脂及耐化學(xué)品性優(yōu)良：芳香族聚氨酯耐輻射、耐氧性和臭氧性能優(yōu)良，耐疲勞性及抗震動性好，適于高頻撓曲應(yīng)用；抗沖擊性高：低溫柔韌性好。聚氨酯除上述種種特點(diǎn)外，還易于與其它單體或聚合物混合，進(jìn)行互不干擾的平行反應(yīng)，得到性能優(yōu)良的聚氨酯互穿網(wǎng)絡(luò)，因而成為目前研究最為廣泛的一類互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物體系。4、兩互穿戶網(wǎng)絡(luò)衫聚合喊物增房誠韌環(huán)拐氧樹張脂互穿姨網(wǎng)絡(luò)作聚合挪(I拳nt掏er奧pe索ne臺tr狗at剝in懇gP沒ol寶ye色rN訓(xùn)et螺wo旁rk荒，簡不稱I攜PN但)是朱20才世紀(jì)沈70搏年代螞發(fā)展四起來象的一棉種新堤型高襖分子模材料哨。1艘96深0年慕J．散R．弱Mi凍ll夏ar攀首次拆提出腿了“完互穿區(qū)聚合弊物網(wǎng)獻(xiàn)絡(luò)”房誠概念色，它磚是指競由兩錄種或擺兩種囑以上匆聚合炒物相兵互貫穿而洞形成套的聚們合物訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)蓮體系欲，參撕與互穗穿的墾聚合蹈物相梅互交級叉滲堵透，鹽機(jī)械石纏結(jié)標(biāo)，起蛾到“剖強(qiáng)迫神互溶唯”和紅“協(xié)對同效袋應(yīng)”夫的作思用，輩實(shí)現(xiàn)糞聚合藏物性期能互偽補(bǔ)，晉達(dá)到導(dǎo)改性曾的目障的。互穿文網(wǎng)絡(luò)庸聚合片物可灑以看副作是箭一種匹特殊中的聚棍合物餃的共狡混物火。從貴制各帳方法譜上它接近胃于接轟枝共歇聚共喘混法泡，從淋相間四有無頌化學(xué)忠結(jié)合考慮，第則接際近于嘴機(jī)械陶共混法因此耳，可彩以把硬IP越N視叉為用威化學(xué)檔法實(shí)責(zé)現(xiàn)的爬機(jī)械疊共混職物。原由于妹其獨(dú)傲特的神結(jié)構(gòu)齒形態(tài)璃，I心PN私在兩占方面鄉(xiāng)豐表現(xiàn)灘出和癥機(jī)械足摻混談體及莖化學(xué)臨共聚膜物不題同的病性質(zhì)屠。其須一，椒在溶寇劑中鴉只溶哄脹，趟不溶聰解；灶其二蝕，流仔動和購蠕變德受到綁阻抑撿。環(huán)仁氧樹春脂的雄耐熱拆性和齊韌性澡，由窯于相數(shù)互制弦約，罷一般護(hù)方法仗很難客同時(shí)冬提高掠。而覆IP消N的呼協(xié)同蓋效應(yīng)年可使州得聚鋤合物陶的沖些擊強(qiáng)滅度、炎模量稿、斷援裂伸獸長、鞠硬度浮和耐漂熱性葉等同剝時(shí)高腦于每慈一組絹分。5、甚聚氨朽酯改揚(yáng)性環(huán)姜氧樹撥脂機(jī)光理（攏一）聚氨西酯對唯環(huán)氧強(qiáng)樹脂進(jìn)池行I赴PN歌結(jié)構(gòu)商改性占，通蹲過I蜻PN芝的協(xié)茫同效情應(yīng)可爭以使蛾得聚非合物盤的沖墻擊強(qiáng)唉度、科模量艱、斷深裂伸冷長、潔硬度油和耐形熱性辭等同拴時(shí)高爬于單罩一組閑分，聯(lián)得到國耐熱鐮性、患粘接統(tǒng)強(qiáng)度顆、拉惱伸強(qiáng)握度和晌韌性啟都比艇較理鄭想的發(fā)材料程，達(dá)酬到增泥韌環(huán)瞎氧樹尊脂而保不降懂低環(huán)坊氧樹叨脂其塔他性品能的掙目的稼。其期反應(yīng)葡過程束可以岡分為社以下救幾個(gè)邊步驟：(1朽)合膨成端氧異氰天酸酯離基P合U預(yù)賠聚體5、瓶聚氨圖酯改狐性環(huán)長氧樹漢脂機(jī)喂理（鴉二）(2壯)擴(kuò)嘴鏈劑遺及交茶聯(lián)劑狠與P癢U預(yù)早聚體社發(fā)生馬反應(yīng)塔：(3眠)異柄氰酸顫酯基誼一N思cO赤與環(huán)打氧基陳反應(yīng)虜生成瞞烷酮驕結(jié)構(gòu)迷的聚良合物5、饑聚氨吹酯改余性環(huán)春氧樹紐奉脂機(jī)雀理（閉三）(4閱)環(huán)鼠氧樹捕脂的耀固化透反應(yīng)環(huán)氧悉樹脂眼的固汗化反鋤應(yīng)方藍(lán)程式菠因固躺化劑恩的種療類及鍵有無借固化倦反應(yīng)誤促進(jìn)添劑完懸全不蠶同，鑼無統(tǒng)憂一方頁程式姿可以零表述船。但搬實(shí)質(zhì)照都是捕環(huán)氧殊基發(fā)葛生開愉環(huán)聚戰(zhàn)合反漿應(yīng)，該或是休羥基鞏發(fā)生似交聯(lián)裕反應(yīng)究，逐組步地壁進(jìn)行敞固化般反應(yīng)盟，形運(yùn)成三萄維網(wǎng)感絡(luò)結(jié)牌構(gòu)。5、渣材料典微觀尋形貌慰結(jié)果藍(lán)與分吼析由于速聚氨雪酯改昨性環(huán)傾氧樹化脂材嚇料形由成的告互穿塑網(wǎng)絡(luò)糖結(jié)構(gòu)緒，是絲式兩個(gè)督獨(dú)立檔而互輸穿的惹網(wǎng)絡(luò)難交織密、纏墻繞在羞一起滿，形隙態(tài)比崇較復(fù)襯雜，悉常隨幕聚合眾物組特分、生聚合今條件見等變砍化而峰變化螺，其角中P晝U、香EP楊兩組聚分質(zhì)梢量比頃是影韻響其浪相區(qū)讀大小俱和相震容性宇的主魚要因蟲素。左圖傭?yàn)椴煌鹁郯北ズ徚繕幽返亩瓛呙鑻痣婄R騙圖x漢5讓0貸00孟0倍（其中免0號眼樣品趁聚氨律酯含礎(chǔ)量為拌0，,b2一b4號樣征品聚伙氯酯蘿含量挺分別晶為6開％、魯8％萬、1狐1％姑)5、程聚氨為酯改匆性環(huán)印氧樹惑脂的厚力學(xué)牙性能從表偵中可臂以看裹出，犁隨著糊PU哪加入百量的康增多假，材手料的津拉伸惠強(qiáng)度況在一閘定范陜圍內(nèi)虜有所鈴提高花，沖勁擊強(qiáng)立度呈來明顯布上升塊趨勢婦。當(dāng)有加入燒的聚彩氨酯蠢重量疫百分溜數(shù)為摧10俱％時(shí)興，材略料的四拉伸喘強(qiáng)度之達(dá)到刺55.31熱MP喪a，和沖擊棉強(qiáng)度貝達(dá)到序20.17捎K演J／鐘m2采，同觸純環(huán)者氧樹戒脂相竭比，羊拉伸怎強(qiáng)度拾上升進(jìn)17.9％越，沖艱擊強(qiáng)層度上消升8股4.4％館。5、幸聚氨讀酯改守性環(huán)科氧樹喜脂的蘇力學(xué)瘦性能剝（滅二）當(dāng)聚廈氨酯貝加入溜量為度15貓％時(shí)恨，材尋料的碼拉伸著強(qiáng)度濃69.39柜MP森a，吸沖擊梯強(qiáng)度嶄達(dá)到服23.56截K增J／唱m2費(fèi)，同航純環(huán)懇氧樹棵脂相井比，拒拉伸幅強(qiáng)度睛上升青48歡．0宇％，奸達(dá)到何最大南值，爬沖擊猴強(qiáng)度謊上升桃了1格15帥％。階當(dāng)聚撇氨酯浸加入賢量為似20顫％時(shí)海，材曠料的請拉伸錯(cuò)強(qiáng)度客開始雹下降防，為瞧55.90駐MP虹a，推但是當(dāng)同純槍環(huán)氧竊樹脂招相比星仍然閣上升輩了1騰9．奮2％治，沖準(zhǔn)擊強(qiáng)枕度達(dá)培到最獲大值腥25.82庸K.1／孫m2狀，同賊純環(huán)皺氧樹徹脂相植比上管升了束13瘡6％蠟。當(dāng)獄聚氨秀酯加華入量究為2振5％鴨時(shí)，夢材料忽的拉伸強(qiáng)度柄下降區(qū)到4羞5.23獻(xiàn)MP動a，棉沖擊微強(qiáng)度信稍有瞞下降階，達(dá)閣到2織3.83用K混J／伯m2蓄，同艙純環(huán)倒氧樹航脂相鵝比，太雖然具拉伸生強(qiáng)度皇變化善不明圾顯，利但沖且擊強(qiáng)閃度有爭明顯埋提高疤。5、原聚氨歸酯改蘭性環(huán)并氧樹么脂的凍熱性涂能（位一）聚氨絞酯／怖環(huán)氧閥樹脂揉體系孟的另澇一個(gè)諒重要傻目的就居是在元提高摧材料聾的沖購擊性炒能的駝同時(shí)利，不醋降低睜材料食的熱愈性能芳。行董熱性朗能測狹試以榨考察曲改性少結(jié)果春。本望實(shí)驗(yàn)社通過縫TG艘曲線鼠，探鳳討了待聚氨杯酯預(yù)雹聚體歡加入鑼量和撤環(huán)氧架樹脂長不同師種類狐對改特性材北料的以熱性嗚能影否響；槳通過饒測定的純環(huán)腥氧樹冰脂體倡系和巴聚氨煎酯改扎性環(huán)猶氧樹敏脂體歇系的恨固化廊過程朽DS皮C曲撐線，稍初步青研究煤了兩鳥體系貧的固惕化反艇應(yīng)動柔力學(xué)析，測宅定了疾其表飯觀活漠化能窗等參嘆數(shù)。從圖簽中可登以看災(zāi)出：寬聚氨間酯含斯量為幸15眠％的達(dá)a3嚴(yán)號樣鑼品的姐熱穩(wěn)疏定性等最好坦，其芒失重盾l％旁的溫拒度T影1％層為3巷00寶℃，界比0洽號樣真品的尖T1目高了叫30像℃，叔比含藥量為極15宇％的游a5消號樣旱品的拆T1飼高1慈30奔℃：務(wù)a3消號的旗熱失糕重5是0％胳時(shí)的漠半壽徒溫度揭為3斬78蛾℃，柜0號溉樣品抬的半掛壽溫幫度為答36亞7℃雪，a槳5號男樣品將的半郵壽溫遣36始3℃導(dǎo)熱穩(wěn)寬定性贊最低扇。這愁種結(jié)問果是別同這武三種秧聚合媽物材晶料的蟻結(jié)構(gòu)便密切末相關(guān)櫻的。5、社聚氨插酯改抬性環(huán)珠氧樹撫脂的胳熱性甘能（箏二）對于荒純環(huán)輝氧樹順脂體況系，絞內(nèi)部超只存域在環(huán)膝氧樹瞞脂的漢三維駁網(wǎng)絡(luò)琴結(jié)構(gòu)西；對裂于聚史氨酯兆改性屢環(huán)氧雞樹脂牽體系臟，聚嚷氨酯赴和環(huán)爸氧樹羽脂這健兩種玩聚合堆物相寬互貫耍穿而患形成赴互穿窄網(wǎng)絡(luò)滴結(jié)構(gòu)睡的聚抱合物枝網(wǎng)絡(luò)膝，前熊面已趟經(jīng)分醉析過兇：當(dāng)遙聚氨護(hù)酯含菠量為雪15粥％時(shí)噸，聚社氨酯霉和環(huán)驗(yàn)氧樹私脂的把相容勤性較毒好，撥聚氨及酯網(wǎng)