環氧樹脂增韌改性研究進展

詹億興 王新龍

(南京理工大學化工學院,江蘇 南京,210094)

環氧樹脂(EP)的力學和物理性能優異、固化收縮率低、黏合性和化學穩定性好,廣泛應用于建筑、水利、交通、電子電器、汽車及航空等多個領域。但EP固化后會形成高密度的交聯網絡,導致固化產物內聚力高、質脆、難以形變且耐沖擊性差[1],限制了其應用范圍,因此對EP增韌改性是目前的研究熱點。

EP增韌改性的方法主要有3類,一是將不同的填料,如橡膠類彈性體、熱塑性樹脂、納米粒子、液晶聚合物或超支化聚合物等通過物理共混或化學合成的手段加入到EP中增韌[2];二是在EP基體中加入熱塑性或熱固性樹脂,形成互穿或半互穿網絡結構增韌;三是在EP中引入柔性鏈段,通過降低交聯密度達到增韌目的。下面綜述各種增韌改性EP方法的特點及國內外研究現狀,指出了未來增韌改性EP的研究方向。

1 填料對EP的增韌改性

1.1 橡膠類彈性體增韌改性EP

橡膠類彈性體增韌改性EP是最早采用的方法,增韌機理主要是基體的橡膠空化和剪切屈服[3]。橡膠類彈性體顆粒的空化會在基體的柔性區域引入孔隙,在受到應力時發生彈性形變,在橡膠類彈性體顆粒易變形的部位形成剪切屈服,導致應力集中在周圍基體上,在外力作用下形成較多的變形區域,起到增韌效果。LY等[4]用羥基或羧基封端的液態天然橡膠改性EP,結果表明加入適量的天然橡膠可改善EP的沖擊強度。

雖然橡膠類彈性體可以改善EP的沖擊強度和拉伸強度,但對固化物的彎曲強度和耐熱性等會產生負面影響。……