采用低黏度添加剂的环氧树脂增韧体系

本研究对3种低黏度添加剂作为2种环氧树脂体系增韧剂的性能进行了评价，2种环氧树脂体系1种为低活性的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)与胺类固化剂二乙基甲苯二胺体系，另1种为四缩水甘油基亚甲基二苯胺(TGDDM)环氧树脂与脂环族二胺类固化剂体系，所评价的增韧剂分别是端环氧基脂肪族聚酯型超支化聚合物、端羧基聚丁橡胶和端氧丙基硅氧烷。研究结果表明：端环氧基超支化聚酯可有效增韧低交联度的环氧树脂体系，即DGEBA基树脂体系，其最大的特点是添加剂对树脂体系的加工参数如黏度和凝胶时间无影响，当添加剂质量分数为15％时材料的断裂性能提高54％，同时对固化物的Tg无影响，该结果应归因于相分离产生的多相微粒形态能诱发粒子气穴化，同时使残余环氧树脂基本不溶解到固化后的连续环氧树脂基体中；橡胶类添加剂也可达到相同水平的增韧效果，但却会导致Tg下降10～20℃、初始黏度上升30％；硅氧烷类添加剂不能提高DGEBA基树脂体系的韧性，因为硅氧烷在环氧基体中分散性很差；对于TGDDM基树脂体系，3种添加剂均不能起到增韧作用。因为该环氧体系交联度过高而缺乏塑性形变。     

端羧基液体丁腈橡胶改性海因环氧树脂性能研究

目的 采用端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对海因环氧树脂进行增韧改性。方法 通过热熔法将不同份数的CTBN添加到海因环氧树脂中，以4,4''–二氨基二苯甲烷为固化剂制备了改性环氧树脂，通过固化动力学研究确定了其固化工艺，考察CTBN用量对改性树脂体系的反应活性、力学性能、热性能以及断面微观形貌的影响。结果 随着CTBN的加入，改性树脂的固化放热峰向高温方向偏移。CTBN可显著提高树脂体系的断裂伸长率和冲击强度，其热性能基本保持不变。改性树脂的断面呈现两相“海岛”结构。结论 CTBN对海因环氧树脂有明显的增韧作用，制备的改性树脂体系可用于金属防腐涂料和胶黏剂等材料。     

大环化合物的合成及对环氧树脂的增韧改性

以4,4’-二氟-二苯砜、双酚芴和双酚A为原料,碳酸钾为催化剂,通过"假高稀"条件设计合成了大环化合物MCO-1和MCO-2。通过高分辨质谱、核磁共振氢谱和红外光谱证实其结构。MCO-1和MCO-2在多种有机溶剂中具有良好的溶解性能。将2种大环化合物与E44型环氧树脂以4,4’-二氨基-二苯砜(DDS)为固化剂进行共混固化。改性后的环氧树脂体系耐热性和力学性能提升,2种改性树脂的5%热失重温度为405℃,比E44提升4%;E44/MCO-1体系的冲击强度和弯曲强度分别提升了62.6%和18.8%; E44/MCO-2体系的冲击强度和弯曲强度则提升了22.8%和6.7%。提供了利用大环化合物增韧环氧树脂的思路。     

碳纳米管/环氧树脂复合物的固化行为

用差示扫描量热仪（DSC）研究了4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂（TGDDM）／4,4＇-二氨基二苯基砜（DDS）环氧树脂体系及其多壁碳纳米管复合物的固化行为。碳纳米管加入TGDDM／DDS体系后,起始固化反应速率增大,达到最大反应速率的时间减小,说明碳纳米管对环氧树脂的固化反应有催化作用。和纯树脂相比,在固化反应初期碳纳米管复合物的活化能降低。在玻璃化现象出现以前,Kamal的固化动力学模型得到的结果与实验数据相当吻合。     

高性能萘基环氧树脂的合成

采用化学结构改性的方法,以萘酚和福尔马林溶液为原料,合成了分子骨架中相对于苯基体积较大、刚性强、平面结构、疏水性高的萘环为主链结构环氧树脂-2,2'-二缩水甘油醚基-1,1'-联萘(DGEBN)和邻邻'-二缩水甘油醚基-二萘基-亚甲基(DGEFN);然后分别以双氰双胺(DICY)、4,4'-二氨基-二苯基甲烷(DDM)、4,4'-二氨基-二苯基砜(DDS)作为固化剂,对DGEBN、DGEFN、DGEBA固化体系性质进行研究;研究结果表明,萘基环氧树脂固化物比苯基环氧树脂(DGEBA)固化物具有更高的玻璃化转变温度(Tg),极好的热稳定性和较低的吸湿性,是一种高性能的新型环氧树脂体系.     

高性能和厚朴酚生物基环氧树脂的性能调控

以生物基化合物和厚朴酚为原料,通过简单的一步反应制得生物基环氧树脂DGEH。和厚朴酚分子结构中刚性的联苯结构和柔性的烯丙基可赋予树脂优异的综合性能。实验结果显示,DGEH在25℃的本征黏度仅为0.088 Pa·s,明显低于石油基双酚A型环氧树脂E51的8.388 Pa·s,且分别以4,4’-二氨基二苯甲烷（DDM）和4,4’-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂,DGEH体系均具有比E51更宽的加工窗口。在最优固化条件下,DGEH/DDS的玻璃化转变温度、N₂氛围下800℃残碳率和弯曲模量分别为261℃,32.3%和3360MPa,这比E51/DDS体系的相应性能分别提高了27℃,1.4倍和30%。另外,DGEH/DDS的本征阻燃性能达到了UL-94垂直燃烧测试的最高等级V0级,克服了石油基环氧树脂E51易燃的缺点。     

聚邻苯二甲酸乙二酯及相关的共聚聚酯增韧脂环族环氧树脂

用聚邻苯二甲酸乙酯(PEP)和邻苯二甲酸．对苯二甲酸乙二酯共聚物改善甲基六氢化邻苯二甲酸酐固化的3，4-环氧基环己甲酸3’，4‘-环氧基环己甲酯脂环族环氧树脂(Celoxide 2021TM)的脆性。芳族聚酯在没有溶剂的情况下可溶于环氧树脂中，也是固化环氧树脂有效的增韧改性剂。例如，固化树脂体系中加入质量分数为20％PEP(MW，7400)就使断裂韧性增加130％，并且没有力学性能和热性能损失。根据改性的环氧树脂体系的形态及动态的粘弹性行为讨论了这一增韧机理。     

环氧树脂的韧化

本文研究了无规羧基丁腈橡胶/E-51环氧树脂/叔胺固化体系。分析比较了固化剂活性、橡胶用量,活性添加剂双酚-A等对环氧浇注体性能的影响。试验结果表明:固化剂活性低的体系,橡胶的增韧效果明显;橡胶增韧剂的含量以5～10phr为宜;双酚-A的加入,使增韧效果显著改善。     

环氧树脂改性固化工艺及配方对微观结构的影响

为了探讨固化工艺及配方对环氧树脂体系微观结构的影响,研究了用4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作固化剂的环氧树脂与聚醚砜(PES)共混体系.采用差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)研究其相分离和微观结构,并通过改变聚醚砜的用量和固化工艺条件对其进行控制.结果表明,在环氧树脂与聚醚砜间形成了半互穿网络,对应于环氧态和聚醚砜态的玻璃化转变温度彼此靠近.通过控制反应进程和聚醚砜用量,可以获得不同的相结构,加入较多的聚醚砜或采用较高的固化温度,有利于提高聚醚砜增韧环氧树脂的冲击性能.     

甲醛改性松香环氧树脂的制备和性能

以松香和甲醛为原料,在催化剂作用下发生Prins加成反应,合成了甲醛改性松香;再与环氧氯丙烷发生开环反应、闭环反应,合成了甲醛改性松香环氧树脂。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(~1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等对产物进行了表征。在适宜的条件下,合成的环氧树脂的环氧值为0.37 mol/(100 g)。采用固化剂4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和甲基六氢苯酐(MHHPA)对产物进行了固化。DSC和TG表明,甲醛改性松香环氧树脂/DDS固化物具有较好的热性能。     

碱性EP_b-POSS增韧E-51/DDS环氧树脂的研究

以KH560在碱性条件下水解缩合制备的环氧基倍半硅氧烷(EPb-POSS)为改性剂,对双酚A型环氧树脂(E-51)/4,4′-二氨基二苯砜(DDS)进行改性,制备EPb-POSS/E-51/DDS改性树脂体系,研究该树脂体系的固化工艺和不同含量的EPb-POSS对改性树脂体系力学性能和热稳定性的影响。结果表明,EPb-POSS对改性树脂的固化工艺及其刚性影响不大,但是能显著提高其韧性。POSS含量为1.0%(质量分数)时,改性树脂的冲击强度达到49.2kJ·m2,提高了90.0%,并表现为明显的韧性断裂;弯曲强度132.8MPa,略有提高;初始分解温度378.0℃,提高了26.0℃。     

反应型液晶聚合物改性环氧树脂性能的研究

合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物（LCPU），用其改性环氧树脂CYD－128／4，4‘-二氨基二苯砜（DDS）固化体系，对改性体系的冲击性能，拉伸性能，弹性模量，断裂伸长率，玻璃化转变温度Tg与LCPU含量的关系进行了探讨，对不同种类液晶化合物对CYD－128／DDS体系改性效果进行了比较，用扫描电镜（SEM）对材料断面的形态结构进行了研究，结果表明，LCPU的加入可以使固化体系的冲击强度提高2－3．5倍，拉伸强度提高1．6－1．8倍，弹性模量提高1．1－1．5倍，断裂伸长率提高2－2．6倍，Tg提高36℃－60℃，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。     

环氧树脂增韧研究进展

概述了反庆性橡胶弹性体、热塑性树脂增韧环氧树脂的增韧机理和发展现状。并简要介绍了互穿网络结构、柔性链段固化剂和热致液晶聚合物等环氧树脂增韧改性新技术。     

环氧树脂灌封材料的研究进展

简述了环氧树脂胶粘剂几种典型的增韧改性机理,包括橡胶类增韧剂增韧机理、塑性树脂形成半互穿网络结构增韧机理、改变交联网络的化学结构增韧机理以及控制分子链交联网络状态的不均匀性来改进环氧树脂增韧机理等,介绍了以上机理在液晶环氧树脂、氰酸酯树脂改性环氧树脂以及纳米离子改性环氧树脂中的具体应用,提出了环氧树脂的应用发展方向主要体现在低粘度化和提高耐热性、降低吸水率2个方面,最后简要说明了环氧树脂胶粘剂的使用注意事项.     

可长期存放的新型四官能度环氧树脂

对二氨二苯基甲烷的氯代和甲基取代物进行了环氧化并对其进行了表征。研究了不同取代基对环氧化反应的影响。以3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷（o-DCDDM）为固化剂（质量分数30％），采用DSC对比研究了2种新型四官能度环氧树脂和未取代的N，N，N′，N′，-四缩水基油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷的固化性能，分别测试了纯环氧树脂固化物的力学性能，如弯曲性能、缺口冲击性能和热变形温度（HDT）等，固化研究结果表明，通过氯原子或甲基取代树脂分子中的α-氢原子，可以降低树脂的反应活性，从而延长树脂的贮存期。研究还表明，树脂的官能度对反应活性有关键性影响进而影响树脂体系的贮存期。对纯树脂固化物的力学性能的研究表明，通过采用常用的固化程序进行固化后，与未取代的树脂固化物相比，取代的树脂固化物冲击强度下降，这很显然与树脂分子链中出现较大侧基相关，但其冲击强度较TGOS30树脂高。对不同取代基纯树脂固化物弯曲强度的测试表明，与未取代树脂相比，取代后树脂弯曲强度没有变化。HDT测试结果也．表明未取代的树脂与新型取代树脂的HDT无显著差异。     

用DSC技术研究环氧树脂体系的固化反应

本文用差示扫描量热法(DSC)研究了九种环氧树脂与六种固化剂的反应性。分析了环氧树脂的结构和固化剂的结构对各环氧树脂体系的固化反应的影响,并结合热失重分析(TG)研究了间苯二胺(m-PDA)和二氨基二苯基砜(DDS)与各种环氧树脂固化物的分解温度。      

橡胶增韧环氧树脂的界面极化研究

研究了奇士橡胶增韧剂增韧的环氧树脂的介电性能与温度和频率变化的关系,并与未增韧的纯环氧树脂的情况作了对比分析,橡胶增韧环氧树脂介电性能的改变来自于环氧树脂固化过程中橡胶分散相的形成,进而导致界面松弛极化。在交变电场作用下,载流子在橡胶相的两端之间运动,其行为等效于偶极子,该过程可以MWS模型予以合理解释。     

反应型液晶聚合物与环氧树脂固化及力学性能研究

通过红外光谱（FT-IR），力学性能分析，研究了固化剂，固化温度，固化程度，液晶化合物种类，反应型液晶化合物的含量对环氧树脂/固化剂/液晶化合物体系固化反应程度及固化物力学性能的影响。结果表明，末端含有活性反应基团的热致性液晶聚合物（LCPU）和液晶性化合物（LCEU）对环氧树脂有明显的增韧增强作用。同时具有促进固化反应，提高反应速率的作用。LCPU的含量对环氧固化物的力学性能亦有较大影响。     

高温固化树脂的增韧设计

本文综述了热塑性树脂对于环氧树脂、双马树脂和氰酸酯树脂等高温固化体系的增韧改性研究工作.热塑性树脂增韧设计的方法之一使用带反应性官能团的热塑性树脂,以期望热塑性增韧剂能够参与固化体系的反应.另一种增韧设计的方法是通过热塑性树脂在热固性树脂体系中以各种各样的分布方式来获得显著的增韧效果,例如“层间增韧”和“离位增韧”技术.对于这些增韧技术的不断探索与改进,有助于获得在高低温环境下都具有良好韧性的热固性材料.     

环氧树脂的增韧改性研究进展

综述了环氧树脂增韧的研究进展。主要介绍了环氧树脂的增韧方法（热塑性树脂增韧、热致性液晶聚合物增韧、核壳聚合物粒子增韧、原位聚合增韧等）及相关增韧机理，展望了今后环氧树脂增韧改性的发展趋势。