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环氧树脂增韧改性技术研究进展和新方法及其机理摘要：本文针对环氧树脂技术进行了简单的分析与研究，对于增韧改性技术进行了分析。
在增韧改性的技术中有很多方法，本文主要介绍了热塑性树脂增韧、热致性液晶增韧、刚性高分子增韧等，对于其中的增韧机理以及相关的体系进行了研究与分析。
关键词：环氧树脂；增韧；改性；技术研究；方法与机理引言环氧树脂(EP)是一种热固性树脂,因其具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性,而广泛应用于电子材料的浇注、封装以及涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面。
由于纯环氧树脂具有高的交联结构,因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定限制。
因此对环氧树脂的共聚共混改性一直是国内外研究的热门课题。
1.环氧树脂简述环氧树脂在使用的过程中通常都是呈现出液态的状态，通过固化剂的运用，经过一定温度环境下进行固化，使其达到最佳的使用状态。
环氧树脂在进行固化的过程中收缩率比较小，并且在固化后有着较强的机械性能，具有加高的粘性，同时还具有抗热、抗化学、抗老化等优势，是在树脂中常用的一种类型。
同时，环氧树脂也存在一定的缺点，那就是其脆性较大，韧性相对较差等，因此，要针对环氧树脂中的化学性质进行改变，并且选用新型的固化剂进行科学的配比设计。
在目前国内外有很多种类的环氧树脂，其中产量最大以及用处最多的就是双酚A型环氧树脂。
2.针对环氧树脂增韧改性现状的研究环氧树脂被广泛的引用于各行各业中，特别是在机械行业、电子行业以及涂料等行业中，环氧树脂都充分的发挥了自身的优势以及优良的性能。
但是环氧树脂的固化物特性是非常脆的，没有经过改性的树脂柔韧性较差，并且质地较脆，很容易发生开裂的现象，能够承受的冲击强度较低等等，这些存在的不足导致这类树脂的运用场合受到了很大的限制，因此，对于环氧树脂的增韧与改性的工作一直是人们重点关注的问题。
2.1橡胶弹性体改性环氧树脂橡胶具有非常好的增韧的效果，其主要原因是因为：第一，橡胶可以溶解在没有发生固化的环氧树脂体系中，并且能够在凝胶的过程中充分的分散在基体树脂中。
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷，第4期2021年4月V ol.49，No.4Apr. 2021147doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.04.029环氧树脂增韧研究进展董慧民，钱黄海，翁传欣，刘佳丽，程丽君，李跃腾(中国航发北京航空材料研究院，北京 100095)摘要：概述了增韧环氧树脂(EP)的三种主要制备方法，即本体复合法、溶液复合法和机械复合法，综述了EP 用增韧剂，如橡胶类弹性体、热塑性聚合物、热致液晶聚合物、超支化聚合物、无机／有机纳米粒子、互穿网络聚合物、复合柔性链段固化剂等及其增韧机理的研究进展，并讨论了增韧EP 的物理力学性能、电学性能和热学性能等。
最后，对EP 增韧改性研究的发展趋势作出了展望。
指出随着对增韧机制的深入理解，并基于不断完善的材料基因组技术，探索新的增韧方法和工艺、开发新型多功能增韧剂，可在传统增韧、增强的基础上，进一步改善EP 的热性能，并赋予其导热、导电、吸波、电磁屏蔽、阻尼减震等性能。
关键词：环氧树脂；增韧机理；功能化；性能中图分类号：TQ323.5 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2021)04-0147-06Review on Toughening Technology of Epoxy ResinDong Huimin ， Qian Huanghai ， Weng Chuanxin ， Liu Jiali ， Chen Lijun ， Li Yueteng(AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials ， Beijing 100095， China)Abstract ：The preparation methods of toughening epoxy resin (EP) composites including bulk polymerization ，solution blend-ing ，and mechanical blending were summarized ．The research progress of toughening EP by rubber elastomers ，thermoplastic resins ，thermotropic polymers ，hyperbranched polymers ，interpenetrating network polymer ，inorganic and organic nanoparticles ，ironic liquid ，hybrid toughener ，and soft segment curing agents were reviewed. The mechanical properties ，cure characteristics ，electrical conductivity along with thermal behavior of toughening EP were discussed ．Finally ，the development trend of EP toughening modi-fication research was prospected. It is pointed out that with the in-depth understanding of toughening mechanism, new toughening methods and processes are explored and new multi-functional toughening agents are developed based on the continuous improvement of material genome technology. On the basis of traditional toughening and strengthening, the thermal properties of EP are further im-proved and the properties of heat conduction ， conductivity, wave absorption, electromagnetic shielding, damping and shock absorp-tion are endowed.Keywords ：epoxy resin ；toughening mechanism ；functionalization ；property 环氧树脂(EP)是一种非常重要的热固性树脂，其由EP 低聚物与固化剂反应形成，通常按化学结构和EP 基的结合方式大体上分为5大类：缩水甘油胺类、缩水甘油酯类、缩水甘油醚类、脂肪族环氧化合物、脂环族环氧化合物[1]。
【专论综述】环氧树脂增韧的研究进展张胜佳1，刘松杭1，王二国2（1.上海大学环境与化学工程学院，上海 200444；2.上海康铭化工有限公司，上海 200072）摘要：环氧树脂作为一种胶粘剂基体，应用非常广泛。
但由于环氧树脂固化后具有较高的交联密度，固化产物脆性大、耐冲击强度低、耐热性能差等缺点，极大地限制了环氧树脂在诸多领域的应用。
文章介绍了近年来国内外环氧树脂增韧改性研究进展，涉及热塑性树脂、无机刚性粒子、弹性橡胶体、互穿聚合物等增韧方法。
关键词：环氧树脂；无机刚性粒子；橡胶弹性体；热致液晶聚合物；互穿聚合物网络中图分类号：TQ323.5 文献标识码：A1引言环氧树脂是聚合物基复合材料应用最广泛的基体树脂[1]，它作为一种重要的通用型热固性树脂，具有贮存稳定性高，加工工艺性能好，配方设计灵活多样等优点，已经成为目前广泛应用于机械、电子电器、航空航天、交通运输及建筑等各领域的热固性树脂之一[2-5]。
但环氧树脂固化后可能存在内应力大，质脆，耐疲劳性、耐湿热性、抗冲击韧性差等缺陷，在很大程度上限制了它在高新技术领域的应用[6]。
因而，对环氧树脂的增韧改性研究，就显得非常必要了。
2增韧改性环氧树脂2.1热塑性树脂采用热塑性树脂改性环氧树脂，使用较多的有聚砜醚（PES）、聚砜（PSF）、聚酰亚胺醚（PEI）、聚酮醚（PEK）、聚苯醚（PPO）等热塑性工程塑料，它们对环氧树脂的改性效果显著。
这些热塑性树脂不仅具有较好的韧性，而且模量和耐热性较高，作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相，它们的加入能使环氧树脂的韧性得到提高，而且不影响环氧固化物的模量和耐热性[7]。
刘立朋[8]以热塑性改性聚芳醚酮（PEAK）为增韧剂对环氧树脂进行改性。
通过扫描电镜分析和冲击强度测试研究了PEAK用量对PEAK/EPOXY浇注体冲击性能的影响。
结果表明，纯环氧和质量分数分别为5%，15%，25%，35%和50%质量分数的6种共混浇铸体随着PEAK含量增加而提高，各体系裂纹扩展断面主体呈现为海岸线状-锯齿型海岸线状-韧窝状-镂空状微结构转化，决定了冲击强度性能稳步升高。
环氧树脂胶粘剂增韧改性的研究一、本文概述Overview of this article环氧树脂胶粘剂是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的重要材料，因其优异的机械性能、良好的化学稳定性和较强的粘附力而备受关注。
然而，随着科技的发展和应用领域的不断拓展，传统的环氧树脂胶粘剂在某些特定场合下已无法满足使用需求，尤其是在需要更高柔韧性和抗冲击性的场合。
因此，对环氧树脂胶粘剂进行增韧改性研究具有重要的现实意义和应用价值。
Epoxy resin adhesive is an important material widely used in industrial production and daily life, which has attracted attention due to its excellent mechanical properties, good chemical stability, and strong adhesion. However, with the development of technology and the continuous expansion of application fields, traditional epoxy resin adhesives can no longer meet the usage needs in certain specific situations, especially in situations where higher flexibility and impact resistance are required. Therefore, studying the tougheningmodification of epoxy resin adhesives has important practical significance and application value.本文旨在探讨环氧树脂胶粘剂的增韧改性方法，以提高其柔韧性和抗冲击性。
环氧树脂增韧改性的研究摘要：介绍了环氧树脂通过共聚共混法增韧改性的一些新方法，包括热塑性树脂增韧、互穿网络聚合物增韧、热致液晶聚合物增韧、刚性高分子增韧、核壳结构聚合物增韧等，并分别对其增韧机理作了总结分析。
关键词：环氧树脂；增韧；改性The study on toughening methods and mechanism of epoxy**** **** ***(College of Chemistry and Chemical Engineering, Qingdao university, Qingdao 266071, China) Abstract: The new methods of toughening epoxy resins, including toughing using thermoplastic resin, thermoset liquid crystal polymer and core-shell latex polymer and forming interpenetrating networks polymer were introduced and their mechanisms was discussed as well. The other methods of toughening epoxy resins were also studied.Key words: epoxy resin; toughening; modification0 引言由于具有良好的力学性能、粘接能力、化学稳定性、易加工性以及价格低廉等优点，环氧树脂被广泛应用于绝缘材料、结构材料、涂料及胶粘剂等领域。
但环氧树脂也存在质脆及韧性不足的缺点，所以在过去的几十年中，对环氧树脂进行增韧改性一直是科学家们努力的方向，这方面也有很多出色的成果。
目前,环氧树脂增韧途径有以下几种[1]:a.用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性；b.用热塑性树脂连续地贯穿于热固性树脂中形成互穿网络来增韧改性；c.通过改变交联网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧；d.控制分子交联状态的不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构来实现增韧。
环氧树脂增韧改性的研究引言环氧树脂是指一个分子中含有两个或两个以上环氧基，在适当条件和固化剂存在条件下能够形成三维交联网状固化物的化合物。
具有良好的粘结性、耐腐蚀性、高强度和加工方便的特点，是合成树脂领域中较为重要的品种。
但由于其固化物脆性大、耐冲击强度低、易开裂等原因，很难满足日益发展的工程技术要求，因此，增韧改性就成为环氧树脂长期研究的方向之一。
目前，环氧树脂的增韧方法主要有无机刚性粒子、核壳粒子、热致液晶聚合物、互穿网络聚合物和热塑性树脂增韧等[1]。
本文用纳米TiO2对环氧树脂E一44进行增韧改性，研究了在一定固化剂用量下，不同含量的纳米粒子对固化体系的凝胶特性、力学性能及热性能的影响。
1 实验部分1．1 主要原材料环氧树脂E44(南京复合材料总厂)；固化剂MOCA(实验室自备)；纳米材料TiO2(浙江舟山明日纳米材料集团)。
1．2 实验仪器冲击试验机，XJU-22；万能试验机，LJ系列；真空干燥箱，DZF-6050型；环水真空泵，SHB-9．5；模具，250 lifrl×200 rnm；超声波分散仪，D7510DTH；热变仪，RW77 Ⅲ。
1．3 实验方法1．3．1 凝胶时间的测定凝胶时问采用平板小刀法测定。
1．3．2 浇铸体的制作称取一定量环氧树脂，在电炉上加热并用玻璃棒搅拌至黏度较低，加入所需量的纳米材料二氧化钛(TiO2)，用超声分散仪充分搅拌．30 min-45 min后，加入计算量的固化剂M。
G 气，保持温度在75℃～85℃。
搅拌均匀后注入已预热的模具，抽真空15 min-30 min后放人烘箱中，按一定的固化制度进行固化。
固化后脱模、修边，按标准制作样条进行各项性能测试。
1．3．3 力学性能测试弯曲性能、冲击强度的测试分别按GB 1449—83，GB 1451—83标准在万能实验机上进彳亍。
1．3．4 热性能测试热性能主要对固化体系的热变形温度按照GB1634—88标准用热变仪进行测试。
第1篇一、引言环氧树脂作为一种高性能的有机高分子材料，广泛应用于航空航天、电子电器、汽车、船舶、建筑等领域。
然而，在实际应用过程中，环氧树脂制品往往会出现裂纹问题，严重影响其性能和寿命。
本文将针对环氧树脂裂纹产生的原因进行分析，并提出相应的解决方案，以期为环氧树脂制品的制造和应用提供参考。
二、环氧树脂裂纹产生的原因1. 材料因素（1）环氧树脂本身特性：环氧树脂具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性能和绝缘性能，但在低温、高应力、高湿度等环境下，其性能会受到影响，易产生裂纹。
（2）固化剂和填料：固化剂的选择不当、填料颗粒大小分布不均等都会影响环氧树脂的力学性能，进而导致裂纹的产生。
2. 制造工艺因素（1）配料比例：配料比例不当会导致环氧树脂固化不完全，产生应力集中，从而产生裂纹。
（2）固化条件：固化温度、固化时间、固化压力等固化条件对环氧树脂的固化程度和力学性能有很大影响，不当的固化条件会导致裂纹的产生。
（3）成型工艺：模具设计不合理、成型压力不足、冷却速度过快等都会导致应力集中，产生裂纹。
3. 应用环境因素（1）温度：环氧树脂在不同温度下的性能差异较大，温度变化会引起材料收缩和膨胀，从而产生裂纹。
（2）湿度：环氧树脂在潮湿环境下易吸水，导致材料膨胀和收缩，产生裂纹。
（3）载荷：长期承受载荷会导致环氧树脂产生疲劳裂纹。
三、环氧树脂裂纹解决方案1. 材料选择与改性（1）选择合适的环氧树脂品种：针对不同应用环境，选择具有优异性能的环氧树脂品种。
（2）优化固化剂和填料：选用合适的固化剂和填料，提高环氧树脂的力学性能和耐环境性能。
（3）添加增韧剂：通过添加增韧剂，提高环氧树脂的断裂伸长率和冲击韧性，降低裂纹敏感性。
2. 制造工艺优化（1）配料比例：严格控制配料比例，确保环氧树脂固化完全。
（2）固化条件：优化固化温度、固化时间和固化压力等固化条件，提高环氧树脂的力学性能。
（3）成型工艺：优化模具设计，确保成型压力均匀，降低成型过程中的应力集中。
环氧树脂的增韧改性研究环氧树脂是由具有环氧基的化合物与多元羟基化合物(双酚A、多元醇、多元酸、多元胺) 进行缩聚反应而制得的产品。
环氧树脂具有高强度和优良的粘接性能,可用作涂料、电绝缘材料、增强材料和胶粘剂等。
但因其固化物质脆,耐开裂性能、抗冲击性能较低,而且耐热性差,使其应用受到了一定的限制。
为此国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究工作,以改善环氧树脂的韧性。
目前环氧树脂的增韧研究已取得了显著的成果,其增韧途径主要有三种: ①在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂或液晶聚合物等分散相来增韧。
②用热固性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧。
③用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧,在交联网络中引入柔性链段,提高网链分子的柔顺性,达到增韧的目的。
1 橡胶弹性体增韧环氧树脂橡胶弹性体通过其活性端基(如羧基、羟基、氨基) 与环氧树脂中的活性基团(如环氧基、羟基等)反应形成嵌段;正确控制反应性橡胶在环氧树脂体系中的相分离过程是增韧成功的关键。
自Mc Garry发现端羧基丁腈橡胶(CTBN) 能使环氧树脂显著提高断裂韧性后的几十年间,人们在这一领域进行了大量的研究。
据文献报道,已经研究过的或应用的对环氧树脂增韧改性的橡胶有端羧基聚醚、聚氨酯液体橡胶、聚硫橡胶、含氟弹性体、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸丁酯橡胶等。
通过调节橡胶和环氧树脂的溶解度参数,控制凝胶化过程中相分离形成的海岛结构,以分散相存在的橡胶粒子中止裂纹、分枝裂纹、诱导剪切变形,从而提高环氧树脂的断裂韧性。
目前用液体橡胶增韧环氧树脂的研究有两种趋势。
一种是继续采用CTBN 增韧环氧树脂体系,重点放在增韧机理的深入探讨;另一种是采用其它的合适的液体橡胶,如硅橡胶、聚丁二烯橡胶等。
D1 Verchere[1 ] 等研究端环氧基丁腈橡胶(ETBN) 对双酚A 型环氧树脂的增韧效果, 当ETBN 含量为20wt %时, 树脂的断裂韧性GIC 由01163kJ / m2 提高到01588kJ / m2 ,比增韧前提高了3倍多。
