EP专题增韧二端羧酸丁腈橡胶1EP专题增韧二端羧酸丁腈橡胶2陈秀环
2022-08-03 18:46:50 陈秀环
EP专题:增韧(二)端羧酸丁腈橡胶1,EP专题:增韧(二)端羧酸丁腈橡胶1
环氧树脂20世纪40年代出现以来,日益受到人们的广泛重视,目前已广泛应用于塑料、涂料、机械、国防等许多领域。近年来其应用扩展到结构胶粘剂,及半导体封装、纤维强化材料、层压板、铜箔、集成电路等领域。环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性,以及易加工成型、成本低廉等优点然而由于其三维立体网状结构、分子链间缺少滑动,碳-碳键、碳-氧键键能较小表面能较高,带有的一些羟基等使其内应力较大,发脆、高温下易降解、易受水影响。有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候,低温性能好、表面能低、介电强度高等优点,但是其制造成本较高,力学性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差。有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。目前有机硅改性环氧树脂,方法主要有共混与共聚两类。共聚是利用有机硅上的活性端基,如羟基、氨基、烷氧基与环氧树脂中,环氧基、羟基进行反应生成嵌段高聚物,从而解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定和柔性的Si-O链,提高环氧树脂的断裂韧性;但与环氧基反应引入有机硅链段,不但消耗了环氧基使固化网络交联度下降,且大分子柔性链段的引入,也降低了环氧树脂的刚性,因此增韧的同时伴随着耐热性(Tg)的下降。
二、端羧酸丁腈橡胶环氧基酯增韧剂的合成与应用 (一)引言 环氧树脂以其优异的力学、电气性能和耐化学腐蚀性能被广泛地应用于涂料、胶粘剂、浇注料、包封料及玻璃钢制品。但是单纯的环氧树脂固化后性能较脆,冲击强度和耐热冲击性能较差,为了改善环氧树脂固化物的这一不足之处,通常的方法是在环氧固化体系中引入增塑剂,如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷酸三苯酯(TPP)等。这些材料的引人使环氧固化制品的脆性有所好转,但在固化过程中有从体系中离析的倾向,造成材料变质和老化。即使不离析出来,其增塑(增韧)效果也有限。新型端羧基丁腈橡胶(CTBN)改性环氧增韧剂是1种复合高分子材料。在环氧固化体系中引入新型CTBN改性环氧增韧剂,可使环氧树脂在固化过程中离析出来后形成尺寸恰当的分散第2相。 它的存在是环氧树脂得以增韧的关键。在材料破坏时,裂纹的扩展遇到增韧剂分散相颗粒分歧、转向,从而消耗能量并阻止了裂纹变成裂缝,以及裂纹迅速发展使固化物造成开裂。另外,增韧剂分散相在材料受力时,还能起到调节环氧树脂网络分子发生取向、拉伸、变形、空洞化和诱发产生裂纹等许多耗能过程,使固化物抵抗裂纹的扩展能力提高,制品的韧性明显增强,固化产物的剪切强度、冲击强度、弯曲强度等性能显著提高,同时使固化产物的刚性和玻璃化温度下降不明显。本文介绍该新型CTBN改性环氧增韧剂的合成及其在环氧树脂固化体系中的应用与功效。 (二)CTBN环氧酯增韧剂的合成 1、反应原理 CTBN改性环氧增韧剂是利用CTBN的端羧基在催化剂存存下与环氧树脂的环氧基团进行酯化反应,其产晶结构式如式(1)所示。
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