橡胶活性官能团对增韧环氧树脂动态力学性能的影响

用动态扭摆法测试聚丙烯酸丁酯橡胶增韧环氧树脂的动态力学行为,研究在环氧树脂低固化度和高固化度时,橡胶活性官能团种类(环氧基官能团与羧基官能团)和数量(官能度)对其影响。研究体系中橡胶玻璃化转变温度(Tg)的移动大小,与橡胶和基体树脂健合程度之间的关系。     

双酚A在环氧树脂和端羧丁腈增韧的环氧树脂中作用的研究

本文分别以六氢吡啶、三乙醇胺、70~#酸酐和三氟化硼单乙胺络合物为固化剂,研究了用双酚A改性的环氧树脂和端羧丁腈(简称CTBN)增韧的环氧树脂体系的热、机械性能、微观形貌和交联密度。研究结果表明只有在碱性催化型固化剂六氢吡啶或三乙醇胺下,双酚A的加入才会有突出的增韧效果。结果指出固化物冲击韧性的提高与网络交联密度有关,断裂韧性的提高是析出橡胶相体积分数增大和基体交联密度减小的协同作用所致。     

羧基含量可控氮杂环聚芳醚砜反应性增韧601环氧树脂

采用酚酞啉(PPL)、二氮杂萘酮双酚(DHPZ)等单体制备了羧基含量可控的杂萘联苯结构聚芳醚砜(PPES-P),聚合物主链羧基含量与分子设计一致性较高,玻璃化转变温度(Tg)均达到260°C以上,具有优异的热稳定性和溶解性.进一步选取不同羧基含量的PPES-P对601环氧树脂体系进行反应性增韧改性,考察PPES-P羧基含量对树脂体系力学性能和热稳定性的影响.结果表明:PPES-P树脂与601环氧树脂相容性较好,羧基作为交联点能够参与环氧树脂固化反应,强化了增韧组分与基体树脂的界面结合能力,PPES-P反应性增韧改性不仅提高了601环氧树脂体系的冲击与弯曲性能,还保持了树脂体系较高的Tg,其中PPL与DHPZ结构单元为1:3的PPES-P13改性后树脂冲击强度提高了43%,试样断裂面为均相结构且呈韧性断裂形貌.     

橡胶增韧环氧树脂机理的研究

本文研究了固化剂种类、环氧基体平均网链长度和分散相与基体间键合情况对体系韧性等的影响.结果说明,基体平均网链长度是一个更为重要的影响因素.分散相与基体间的化学键合也是重要的.文中对橡胶增韧环氧树脂的机理提出了见解.在交联密度较低的材料中,在橡胶颗粒附近叠加的应力场诱发下发生纵深度较大的断裂过程.分散相与基体间的化学键合增大该应力场强度有利于加大断裂过程区.     

聚醚增韧环氧树脂的研究

通过端羟基聚四氢呋喃和顺丁烯二酸酐的反应制备了端羧基聚醚。用浊度测定、动态力学实验和扫描电镜观察等方法研究了聚醚增韧环氧树脂的结构形态。聚醚的分子量、端羧基含量以及固化条件对聚醚相颗粒尺寸有很大的影响。这些因素又进一步影响固化产物的力学性能。端羧基聚四氢呋喃作为环氧树脂的增韧剂有两个优点:(1)橡胶相的玻璃化温度低;(2)环氧树脂的耐热性不因添加增韧剂而降低。     

二元乙丙橡胶的环氧官能化及其增韧尼龙6的研究

在双螺杆挤出机中制备了环氧官能化的二元乙丙橡胶(gEPR) ,采用红外光谱工作曲线法测量了EPR的接枝率.将环氧官能化的EPR与尼龙6 (Nylon- 6 )熔融共混,并对共混体系的相形态、断裂形貌、增韧机理、力学性能进行了研究.结果表明,gEPR的环氧官能团与Nylon- 6的端羧基和(或)端氨基发生了化学反应生成Nylon -6 co EPR共聚物,该共聚物作为界面改性剂降低了Nylon -6与EPR之间的界面张力,使EPR在Nylon -6基体中均匀、稳定地分散,而且随着EPR接枝率的增加,EPR的粒径尺寸逐渐减小.断面形貌观察发现,与Nylon -6 EPR体系相比,Nyon -6 gEPR共混体系呈现明显的韧性断裂特征.通过对Nylon -6 gEPR共混体系缺口冲击形变区的研究得出EPR增韧Nylon -6的机理是橡胶粒子的空洞化和塑料基体的剪切屈服.力学性能测试表明gEPR的引入显著提高了Nylon -6的缺口冲击强度.     

弹性体增韧环氧树脂研究进展

聚氨酯和丁腈橡胶是两种对环氧树脂增韧效果显著的橡胶弹性体,文章分别介绍了这两种弹性体增韧改性环氧树脂的机理和近年来的主要研究进展,并讨论了聚氨酯增韧环氧树脂和丁腈橡胶增韧环氧树脂各自的特点,展望了弹性体增韧环氧树脂的前景。     

环氧树脂增韧改性的研究进展

环氧树脂作为主要的热固性树脂之一,性能优异,应用广泛。但由于其固化交联密度高,脆性大的缺点,环氧树脂的实际应用受到了极大地限制。因此,环氧树脂的增韧改性成为了人们研究的重点。本文主要从橡胶、聚硅氧烷、热塑性塑料、树枝状聚合物、嵌段聚合物、纳米填料这几种主要增韧材料出发,系统综述了近几年来环氧树脂增韧改性的研究进展,简要阐述了各种材料的增韧机制,并对环氧树脂增韧改性的研究进行了分析与展望。     

橡胶增韧塑料机理

综述了橡胶增韧塑料机理研究的发展与现状,着重探讨了橡增韧机理中有关脆韧转变的定量研究,同时也讨论了分散相的形态参数、界面相容性和韧性测试条件以及分散相与基体的性能等因素对橡胶增韧塑料性能及增韧的影响,最后提出了橡胶增韧塑料研究的发展趋势。     

SBSVP的环氧化改性及其增韧环氧树脂的研究

以吡啶基官能化的SBS(SBSVP)为基料,利用甲酸和过氧化氢对SBSVP进行环氧化改性,合成了环氧化SBSVP(ESBSVP),并对其增韧环氧树脂进行了研究。研究结果表明:随着ESBSVP的加入,环氧树脂/二乙烯三胺固化物的弯曲强度降低,抗冲击强度先升高而后降低,ESBSVP含量3%时抗冲击强度最大,与未改性环氧树脂相比提高了85%。SEM结果表明,经ESBSVP改性的环氧树脂体系断面呈现出明显的韧性断裂特征。DMA分析表明,加入ESBSVP后,环氧树脂体系在改善韧性的同时,玻璃化转变温度略有增加。     

超分子聚合物增强增韧的羧基丁腈橡胶

通过1,12-二氨基十二烷(DDA)和丙烯酸(AA)之间的反应合成了一系列通过氢键连接的具有不同结构的超分子聚合物，并将其与羧基丁腈橡胶(XNBR)和加工助剂共混，样品硫化后在橡胶基体中原位构筑超分子聚合物，制备了兼具高的强度和韧性的硫磺硫化的XNBR。结果表明：加入不同的超分子聚合物，材料的拉伸强度、模量和韧性较空白样品均有所提高。当DDA与AA的摩尔比为1∶3时合成的超分子聚合物添加到XNBR中时，材料的拉伸强度和断裂能分别是空白样品的2.1和2.7倍。这是由于在材料受力拉伸时，超分子聚合物自身的氢键以及超分子聚合物与羧基丁腈橡胶中的羧基间的氢键作为弱键会优先于共价键断裂，在此过程中耗散了大量的能量，避免材料因应力集中过早地被破坏，从而显著提高了材料的拉伸强度和韧性。另外，通过循环拉伸测试和变速拉伸实验，进一步揭示了能量耗散的机理。     

聚酯热熔胶增韧环氧树脂

利用扫描电子显微镜研究了聚酯热熔胶PE30增韧环氧树脂的微观相结构;利用DSC、DMA和TGA研究了聚酯热熔胶PE30对环氧树脂耐热性能的影响;测试了环氧树脂的冲击强度、弯曲强度和断裂韧性,考察了聚酯热熔胶PE30对环氧树脂力学性能的影响。结果表明,聚酯热熔胶PE30的最佳质量分数为15%,在固化过程中环氧体系发生诱导相分离,相结构由单相到连续相再到反转相;断裂韧性和冲击强度分别提高了127%和250%;弯曲强度和弯曲模量分别降低27%和44%;而体系玻璃化转变温度与起始热失重温度下降约1.5%,损耗峰温度下降约2.5%,说明聚酯热熔胶PE30可以在很大程度上提高环氧树脂的韧性,同时保持其耐热性能基本不变。     

端羧基液体聚氯丁二烯的合成、表征及对环氧树脂的增韧作用

用过氧化环已酮-硫酸亚铁引发体系,同时连续加入氯丁二烯单体和引发剂,乳液聚合得到端羧基液体聚氯丁二烯,经IR和NMR证明氯丁二烯单元以反1,4-结构,头-尾方式相连接。这种液体橡胶对环氧树脂有一定增韧效果。     

聚丙烯／顺丁橡胶动态硫化增韧的研究

研究了在聚丙烯(pp)与顺丁橡胶(BR)共混过程中加入橡胶硫化剂使共混体系中橡胶相动态硫化交联。研究结果表明,采用动态硫化法可提高共混物的冲击强度和拉伸强度。借助于SEM和DMA,证实了动态硫化使PP/BR共混体系具有相界面粘结良好的多相结构,改善了两相相容性。探讨了动态硫化增韧的机理。     

聚苯乙烯及其橡胶增韧聚合物的断裂韧性

用单边缺口法测定了聚苯乙烯(PS)和两种橡胶增韧PS(HIPS-A,10％橡胶,机械共混;HIPS-B,6.5％橡胶,接技共聚)裂纹在亚临界和失稳扩展时的断裂韧性K_c(s)、K_c(f)。实验结果表明,在限制裂纹尺寸范围之后,可用一般单边缺口拉伸方法测定橡胶增韧塑料HIPS的断裂韧性。     

有机硅改性双酚A型环氧树脂研究

采用二氯二甲基硅烷 (DMS) ,或DMS与α ,ω 二氯聚二甲基硅氧烷 (DPS)的混合物来改性双酚A型环氧树脂 ,通过对固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度 (Tg)的测定 ,探讨了改性方法、有机硅组成与含量等对材料性能的影响 .结果表明 ,用 5 7phr的DMS改性时 ,树脂固化物的冲击强度达2 0 2kJ m2 ,拉伸强度达 6 7 0MPa ,断裂伸长率达 11 2 9% ,Tg 达 16 8 0℃ ;分别比未改性时提高了 9 4kJ m2 ,2 1 1MPa ,5 4 %以及 32 6℃ .而用 0 7phrDMS +10phrDPS共同改性时 ,除Tg 和拉伸强度略有上升外 ,冲击强度达到了 31 6kJ m2 ,断裂伸长率达到 81 6 % ,分别比纯环氧提高了 2 0 8kJ m2 和 75 7% .     

液体橡胶增韧环氧树脂/咪唑体系的形态与力学性能

液体橡胶增韧环氧树脂/咪唑体系的形态与力学性能;CTBN;HTBN; 增韧环氧树脂;形态结构;力学性能     

苯氧树脂增韧双酚A环氧树脂的研究

以双官能团环氧树脂和双酚Ａ为单体，制备高分子量苯氧树脂，通过ＦＴＩＲ对其分子结构进行分析后，将１０ｗｔ％苯氧树脂加入到Ｅ－４４环氧树脂中，用ＤＳＣ冲击仪和ＳＥＭ等对增韧效果的分析测定，固化反应活化能降低９％，冲击强度提高６３．２％，玻璃化温度提高了２８℃。     

含有双酚A链段的聚氨酯网络研究

首先合成与表征了一种含有双酚A结构的多元醇,通过添加这种多元醇至聚氧化丙烯聚醚多元醇中合成了含有双酚A链段的聚氨酯网络。通过DSC、FTIR和SEM等方法考察了这类聚氨酯网络的结构形态,研究结果表明,PU网络中的双酚A链段与聚氧化丙烯链段不相容,而且破坏了PU硬段的有序化结构。在聚氧化丙烯聚醚多元醇中添加5－10phr双酚A结构的多醇就能显著地提高聚氨酯网络的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率。     

不同应变速率下纳米橡胶颗粒对环氧树脂的增韧特性与机理分析

为了解释不同应变速率下纳米橡胶颗粒对环氧树脂基体的增韧机理,制备了质量分数为6%的纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料,分别测试了该材料在3种低应变速率(5×10-4s-1,1×10-1s-1,2.5×10-1s-1)和高应变速率下(90 s-1)的I型平面断裂韧性.结果表明,纳米橡胶颗粒在3种低应变速率下可以显著提高环氧树脂的断裂韧性,提高幅度分别为158%,283%和309%.在高应变速率下,纯环氧树脂的断裂韧性由于动态效应而显著升高,然而纳米橡胶颗粒对环氧基体的增韧效果却不明显,增韧幅度仅为2%.由光学显微镜照片可知,随着应变速率的提高,纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料断口表面的应力发白区域逐渐较少,甚至在高应变速率(90 s-1)下消失.偏光显微镜照片表明,纯环氧树脂与纳米橡胶颗粒/环氧树脂复合材料的裂纹尖端塑性形变尺寸随着应变速率的升高而减小.通过扫描电子显微镜对断口形貌进行分析可知,不同应变速率下纳米橡胶颗粒在环氧基体中空穴增长程度不同,进而导致纳米橡胶颗粒对环氧基体的增韧效果的不同.