表面改性硅灰石增韧环氧树脂的研究
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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。
【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。
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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。