CTBN如何讓熱固性樹脂變得更堅韌,增韌機理大揭秘?。ㄈ?/h1>
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發(fā)布時間:2025-05-15
2.CTBN增韌改性樹脂研究現(xiàn)狀
(1)CTBN改性環(huán)氧樹脂
CTBN增韌環(huán)氧樹脂時,CTBN應(yīng)先在環(huán)氧樹脂中溶解,形成均相溶液,然后在固化劑作用**系中同時進行2種反應(yīng):環(huán)氧樹脂的交聯(lián)反應(yīng),即醚化反應(yīng):CTBN和環(huán)氧樹脂的端基反應(yīng),即酯化反應(yīng),。隨著這2種反應(yīng)的進行,2種組分的結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量和熱力學(xué)性質(zhì)都發(fā)生變化,到一定程度體系就會出現(xiàn)相的分離,即CTBN粒子作為分散相而從連續(xù)相環(huán)氧基體中分離出來。由于析出的橡膠顆粒與環(huán)氧樹脂間能進行良好的化學(xué)鍵合,故可**提高其韌性。但是當(dāng)橡膠含量過多時,會導(dǎo)致環(huán)氧固化物的交聯(lián)密度降低,引起耐熱性,剪切強度和粘接強度等下降。
CTBN的這種增韌效果不具有普適性,只有當(dāng)CTBN與樹脂固化劑體系相匹配,才會有較好的增韌效果,否則CTBN只能起到一般增塑劑的作用,甚至?xí)鸩牧闲阅艿牧踊?,因此熱固性樹脂中CTBN的含量要適中。
Tripathi等通過物理共混方法,研究了以丙烯腈含量為27%的CTBN做為增韌劑,芳香胺作為固化劑的環(huán)氧樹脂體系。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)氧基團、固化劑和CT-BN之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),隨著CTBN用量從0增加到25份,固化物的斷裂伸長率和沖擊強度呈上升趨勢,而拉伸強度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度稍有下降,可以明顯地觀察到CTBN是以球形結(jié)構(gòu)分布在環(huán)氧樹脂基體中。進一步研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)CTBN的用量為15份時以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)作為固化劑的雙酚A型環(huán)氧樹脂(DGFBA)和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(CAE)(mDGEBA:mCAE1=3:1)共混體系,固化物的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度等力學(xué)性能比較好,體系韌性比較好。
(未完待續(xù))
來源:西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系、中國塑料、劉乃亮、齊暑華、理莎莎、吳利敏、魯惠玲
2.CTBN增韌改性樹脂研究現(xiàn)狀
(1)CTBN改性環(huán)氧樹脂
CTBN增韌環(huán)氧樹脂時,CTBN應(yīng)先在環(huán)氧樹脂中溶解,形成均相溶液,然后在固化劑作用**系中同時進行2種反應(yīng):環(huán)氧樹脂的交聯(lián)反應(yīng),即醚化反應(yīng):CTBN和環(huán)氧樹脂的端基反應(yīng),即酯化反應(yīng),。隨著這2種反應(yīng)的進行,2種組分的結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量和熱力學(xué)性質(zhì)都發(fā)生變化,到一定程度體系就會出現(xiàn)相的分離,即CTBN粒子作為分散相而從連續(xù)相環(huán)氧基體中分離出來。由于析出的橡膠顆粒與環(huán)氧樹脂間能進行良好的化學(xué)鍵合,故可**提高其韌性。但是當(dāng)橡膠含量過多時,會導(dǎo)致環(huán)氧固化物的交聯(lián)密度降低,引起耐熱性,剪切強度和粘接強度等下降。
CTBN的這種增韌效果不具有普適性,只有當(dāng)CTBN與樹脂固化劑體系相匹配,才會有較好的增韌效果,否則CTBN只能起到一般增塑劑的作用,甚至?xí)鸩牧闲阅艿牧踊?,因此熱固性樹脂中CTBN的含量要適中。
Tripathi等通過物理共混方法,研究了以丙烯腈含量為27%的CTBN做為增韌劑,芳香胺作為固化劑的環(huán)氧樹脂體系。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)氧基團、固化劑和CT-BN之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),隨著CTBN用量從0增加到25份,固化物的斷裂伸長率和沖擊強度呈上升趨勢,而拉伸強度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度稍有下降,可以明顯地觀察到CTBN是以球形結(jié)構(gòu)分布在環(huán)氧樹脂基體中。進一步研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)CTBN的用量為15份時以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)作為固化劑的雙酚A型環(huán)氧樹脂(DGFBA)和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(CAE)(mDGEBA:mCAE1=3:1)共混體系,固化物的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度等力學(xué)性能比較好,體系韌性比較好。
(未完待續(xù))
來源:西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系、中國塑料、劉乃亮、齊暑華、理莎莎、吳利敏、魯惠玲