表面改性硅灰石增韧环氧树脂的研究

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。

【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。

环氧树脂增韧改性的作用，环氧树脂怎么增韧改性环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘接性能，以其独特的优势应用在各行各业。

环氧树脂地坪漆中的溶剂大多是对人体是有害的，如MDA、TDl是致癌物质，会残留在环氧树脂地坪内，慢慢挥发出来。

这就是美国人不做环氧树脂地坪的根本原因，所以环氧树脂地坪漆也不适合做家装。

现在流行做纳路特混凝土密封固化剂抛光混凝土金钻磨石地坪，产品具有无（无TVOC、无毒、无缝），防（防尘、防滑、防水）、抗（抗压、抗渗、抗老化）、耐（耐腐蚀、耐摩擦、耐刮伤），规格高端，样式多选的显著特点。

当然，环氧树脂在应用过程中也存在一定的缺陷。

如一般固化物偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能较差。

若改善环氧树脂的脆性，一般都采用引入橡胶弹性体来提高韧性。

对环氧树脂增韧改性主要是增强环氧树脂的韧性。

一、环氧树脂增韧改性的原理1、用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性；2、用热塑性树脂连续地爨穿于热固性树脂中形成互传网络来增韧改性；3、通过改变简练网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧；4、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。

二、环氧树脂增韧性改性优缺点1 热塑性弹性体增韧：这种方法属于网络穿透式增韧，意思就是把长链的弹性体强迫混合到环氧树脂中，环氧树脂固化后，里面有网络穿透的弹性链条---这种方法如果是弹性体的耐温性好于环氧树脂如聚醚砜与硅氧烷等，能带来弹性，并提升固化物Tg，但这些物质一般很难喝环氧互混，需要专门的设备。

此外，如果弹性体的耐温性差，将严重影响固化物的tg。

2 无机刚性粒子或纳米粒子：带来韧性，也不会造成耐热性下降，但同样混合困难。

真正商业化应用的，主要是以下方式3 反应性弹性体增韧：通过可以环氧树脂反应，将弹性体嵌入到环氧树脂三位固化结构中来增韧，反应性弹性体种类很多，主要有：聚氨酯类：增韧效果好，就是耐热性损失太大，固化物不耐高温。

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。

硅灰石和环氧树脂
【原创版】
目录
1.硅灰石的概述和特性
2.环氧树脂的概述和特性
3.硅灰石和环氧树脂的结合应用
4.硅灰石和环氧树脂的未来发展前景
正文
硅灰石和环氧树脂是两种广泛应用的材料，各自具有独特的特性和优点。

硅灰石是一种硅酸盐矿物，主要成分为二氧化硅，具有良好的耐高温、耐腐蚀、高硬度等特性，被广泛应用于陶瓷、玻璃、水泥等行业。

环氧树脂是一种高分子聚合物，具有优良的物理机械性能、化学稳定性和耐热性，被广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。

硅灰石和环氧树脂的结合应用，可以充分利用两者的优点，提高材料的综合性能。

比如，将硅灰石填入环氧树脂中，可以提高环氧树脂的硬度、耐热性和耐腐蚀性，使得环氧树脂更适合于高强度、高温度、高腐蚀环境下的应用。

未来，随着科技的发展和环保的要求，硅灰石和环氧树脂的发展前景广阔。

一方面，硅灰石的开采和利用将更加环保和可持续，另一方面，环氧树脂的研发和应用将更加注重高效、环保和可持续。

第1页共1页。

浅谈环氧树脂增韧改性的研究关于环氧树脂的改性,前人己经进行了大量的研究,尤其是对于环氧树脂增韧改性。

本文阐述了当前环氧树脂增韧改性的研究现状。

标签：环氧树脂增韧改性特性研究现状0 引言环氧树脂粘附力强、电绝缘性好,同时易于获得,适合大量使用,但是其较差的材料韧性限制了环氧树脂的应用。

因此,应加大对环氧树脂增韧改性的研究力度,从而获得较高的机械强度。

1 环氧树脂的特性与类型环氧树脂通常是液体状态下使用。

在固化剂参与下,经过常温或高温进行固化,达到最佳的使用目的。

作为一种液态体系,环氧树脂具有在固化过程中收缩率小、固化物的机械性能优、粘接性能高、·耐热、耐化学、耐老化性能均优良及电气性能好等特点,是在热固性树脂中用量最大的品种之一。

然而也有脆性大、韧性差等不足之处,所以需要通过对环氧树脂低聚物的化学改性及新型固化剂的选用和科学配方的设计,对其在很大程度上进行克服和改进。

目前,国内外生产的环氧树脂的品种较多,按类型可大致分为:双酚A型环氧树脂,双酚S型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,卤化双酚A型环氧树脂,脂环族环氧树脂。

芳香胺基环氧树脂,不饱和环氧树脂,双环戊二烯环氧树脂,丙烯酸环氧树脂,三聚氰酸环氧树脂等。

其中,双酚A型环氧树脂产量最大,品种最多,用途最广。

2环氧树脂增韧改性的研究现状环氧树脂以其优良的综合性能,在机械、电子、航天航空、涂料、粘结等领域得到了广泛的应用。

但环氧树脂的固化产物是具有较高交联密度的三向网状结构体,主链段运动非常困难,是典型的脆性材料。

未改性的环氧树脂的韧性差、质脆、易开裂、冲击强度低等缺点在很大程度上限制了它在那些需要高抗冲击及抗断裂性能场合下的应用。

所以对环氧树脂增韧改性方面的研究一直是人们研究关注的热点。

2.1 橡胶弹性体改性环氧树脂橡胶之所以有很好的增韧作用,是因为:a.当橡胶很好地溶解于未固化的树脂体系中后,能够在树脂凝胶过程中析出第二相(即发生微观相分离),分散于基体树脂中。

环氧树脂增韧改性新技术环氧树脂增韧改性新技术是一种应用于环氧树脂制品表面改性增韧的新技术，被广泛应用于船舶、桥梁、管道、水泥地面、防腐保护、环境治理和防火涂料行业等。

该技术通过引入增韧剂，增加环氧树脂表面或树脂涂层的强度和抗压性能，从而起到增韧的作用。

该技术可实现环氧树脂产品的改性和增韧，具有增加环氧树脂表面剥离强度、抗水蚀性能和材料使用寿命等多方面优点。

同时该技术还能够有效抑制环氧树脂表面粘附性，改善耐久性，使环氧树脂表面抗污染性能，提升耐老化性能和抗冻性能。

此外，环氧树脂增韧改性新技术还可以在环氧树脂基体中加入各种不同类型的微粒，如纳米颗粒和添加剂，以提高环氧树脂产品的抗撞击能力和耐磨性。

使环氧树脂产品具有很高的耐老化和耐久性，而且还可以改善湿滑性和冲击力。

总之，环氧树脂增韧改性新技术应用范围广泛，尤其是在船舶、桥梁、管道、水泥地面等专业用途中具有优越的性能优势。

实际应用中，如果能结合多种改性技术，使用不同的改性材料，当环氧树脂表面缺乏增韧效果时，可以提高产品耐久性，延长使用寿命。

Epoxy Resin Reinforcement Modification Technology is a new technology for surface modification of epoxy resin products to improve their strength and compression resistance, which is widely used in shipbuilding, bridge, pipeline, cement ground, corrosion protection, environmental treatment and fireproof coating industries. This technology increases the strength and compression performance of the epoxy resin surface or resin coating by introducing toughening additives.。

对环氧树脂增韧改性方法的研究X吴庆娜(黑龙江中盟化工有限公司,黑龙江安达　151400) 摘　要:介绍了环氧树脂增韧改性的一些新方法,包括热塑性树脂增韧、互穿网络增韧、热致性液晶增韧、原位聚合增韧、核壳结构聚合物增韧等,并对其中的增韧机理作了简浅的总结分析。

关键词:环氧树脂;增韧;改性 中图分类号:T E38 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0008—01 环氧树脂(EP)是一种热固性树脂,因具有优异的粘接性、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,因此对环氧树脂的改性工作一直是各方研究的热门课题。

1　热塑性树脂增韧环氧树脂采用热塑性树脂改性环氧树脂,其研究始于80年代。

使用较多的有聚砜醚(PES)、聚砜(P SF)、聚酰亚胺醚(PEI)、聚酮醚(PEK)、聚苯醚(P PO)等热塑性工程塑料,人们发现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。

热塑性树脂增韧环氧树脂的机理和橡胶增韧环氧树脂的机理没有实质性差别,一般仍可用孔洞剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量理论。

但是,热塑性树脂增韧环氧树脂时,基体对增韧效果影响较小,而分散相热塑性树脂颗粒对增韧的贡献起着主导作用。

2　使环氧树脂形成互穿网络聚合物(IP N)国内外对环氧树脂的互穿网络聚合物体系进行了大量的研究,其中包括:环氧树脂-丙烯酸酯体系、环氧树脂-聚氨酯体系、环氧树脂-酚醛树脂体系和环氧树脂-聚苯硫醚体系等,增韧效果满意。

主要表现在环氧树脂增韧后,不但抗冲击强度提高,而且抗拉强度不降低或略有提高,这是一般增韧技术无法做到的。

环氧树脂增韧改性新技术
环氧树脂是工业应用中广泛使用的合成材料，它具有优越的物理和化学性能，可以用于各种工业应用。

然而，环氧树脂的使用仍然有一个重要的缺点，即其易于降解，从而降低其使用寿命。

为了解决这一问题，科学家们从环氧树脂的分子结构出发，开发出了一种新的技术，即“环氧树脂增韧改性”，以增强其耐老化性能。

环氧树脂增韧改性是一项复杂的工艺，它通过改变环氧树脂分子结构来改变树脂的特性，使其更耐老化。

该技术通常采用两种方式来完成：一是加入改性剂，如尼龙分子链、硅油、硅酸钠、硅水凝胶等，以改善树脂的性能；二是通过化学氧化、热处理等方式将环氧树脂的内部结构发生变化，使其具有更强的抗老化性能。

经过环氧树脂增韧改性处理后，树脂具有较高的强度和耐腐蚀性能，其使用寿命大大延长。

除了延长树脂使用寿命外，环氧树脂增韧改性还可以改善树脂的机械和热性能，有助于提升产品的使用效果。

此外，环氧树脂增韧改性技术还可用于节能环保。

一旦改性后的环氧树脂应用于产品设计中，可以提高产品的耐热性能，从而降低产品的能耗。

同时，改性树脂的使用也有利于减少污染，因为它具有抗氧化和抗腐蚀性能，可以有效减少油污，更加环保。

从以上可以看出，环氧树脂增韧改性技术可以有效提高环氧树脂的耐老化性能，提升产品的使用寿命，节省能源、减少污染，是一种有效的、绿色的技术。

未来，随着科学家们对环氧树脂增韧改性技术的进一步研究，其在工业应用中的潜力将会得到更好的发挥。

总之，环氧树脂增韧改性技术具有巨大的潜力和应用价值，可以有效提高树脂的耐老化性能，为工业应用带来很大的改进。

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。

环氧树脂结合料增韧改性试验研究摘要：环氧树脂是一种环氧低聚物，加入适当的固化剂后生成三维网状结构的热固性树脂聚合物，具有良好的力学性能、优异的黏结性能以及较小的固化收缩率等众多优点。

增韧剂的掺入能改善环氧树脂固化后呈脆性的问题，增加聚合物分子链的活动能力，让环氧树脂体系的模量、脆性下降，而柔韧性得到改善。

第Ⅲ组环氧树脂结合料（A/B0）既具有较快的粘度增长速度，又具有良好的柔韧性能，是更为理想的结合料配方。

关键词：环氧树脂；增韧；黏度；拉伸强度1 环氧树脂近年来我国交通事业取得了长足的发展，先后修建了多座大跨径钢桥，随之而来的钢桥面铺装问题成为国际上的研究热点。

大跨径钢桥通常处于交通网络的重要部位，它的畅通是整个交通网络正常运行的重要保证。

一旦桥面铺装受损，对受损部位的维护将对交通造成较普通公路路面维修而言更为严重的危害，并且桥面维修的施工环境更为严苛，工艺也更加复杂，维修难度加大。

高性能养护材料与维修技术已经成为目前钢桥建设中亟待解决的关键技术之一。

环氧树脂混凝土是一种纯聚合物混凝土，具有强度高、高温稳定性好、固化速度较快、粘附力强、耐腐蚀等优点，适宜用于钢桥面铺装的维修。

然而，在工程实践中也发现，环氧树脂混凝土变形性能较差、脆性较大，在车辆荷载与环境条件的综合作用下容易发生开裂，影响维修的效果。

因此，有必要对环氧树脂混凝土进行增韧，提高其柔韧性，也就是提高其变形性能和抗裂性能，延缓维修区域的低温开裂和疲劳开裂，从而延长使用寿命并减少对交通的影响。

本文通过室内试验研究环氧树脂结合料的增韧方法，并基于黏度试验和拉伸试验，研究不同配比环氧树脂的柔韧性能，对改善钢桥面养护维修技术带来一定积极意义。

2 环氧树脂定义环氧树脂是一种环氧低聚物，它的一个分子中包含两个以上环氧基（由两个碳原子与一个氧原子形成的环），其中脂肪族、脂环族或芳香族等有机物作为骨架，并在加入适当的化学试剂后能形成三维交联网络状结构物的化合物总称。