濟(jì)南環(huán)氧樹脂的改性簡述
文章來源:康裕 作者:康裕 發(fā)布時間:2016-10-08 16:29:31 瀏覽次數(shù):0
一、濟(jì)南環(huán)氧樹脂的概述
1.濟(jì)南環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)及性能
環(huán)氧樹脂按照不同的分類方法可以分成很多種類,若是按照室溫下樹脂的狀態(tài)可以分為液態(tài)和固態(tài)環(huán)氧樹脂,若是按照官能團(tuán)的數(shù)量可以分為雙官能團(tuán)和多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂的性能與環(huán)氧樹脂的合成條件和分子結(jié)構(gòu)有關(guān),當(dāng)分子量較為集中時,其量變化幅度也較小,環(huán)氧樹脂也可以與其他種類的固化劑和樹脂混合,制成拉伸度較強(qiáng)、耐水性和耐溶性較高的涂料。
2.環(huán)氧樹脂的應(yīng)用及其開發(fā)
環(huán)氧樹脂其優(yōu)異的理化性能被應(yīng)用于我國的各個消費(fèi)領(lǐng)域,重要的應(yīng)用是涂料和電子電氣兩個行業(yè)。將環(huán)氧樹脂在室溫或稍加熱條件下交聯(lián)固化成分子較低的固態(tài)樹脂,其分子中含有的芳環(huán)使其整個體系更為堅(jiān)硬,而醚鍵有利于分子鏈的旋轉(zhuǎn),所以使交聯(lián)后的環(huán)氧樹脂具有一定的韌性,不僅可以用于石油煉化廠和船舶維修,還可以用于飲料罐內(nèi)的涂層。另一方面,環(huán)氧樹脂也可以與各種脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng),產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)致密穩(wěn)定性好,吸水率較低,可以應(yīng)用于汽車底漆。
3.改性環(huán)氧技術(shù)存在的問題
環(huán)氧樹脂具有較高的耐熱力和粘結(jié)力,近幾年我國在此領(lǐng)域的研究也獲得了很大成就,但是還存在很多的問題,例如采用某種方法來提高某一性能,但其他的性能如模量、耐熱性能、拉伸性能卻有所降低,或是可以保持兩種性能的方法但其合成原料和混合過程較為困難,成本也比較高,所以要想改善環(huán)氧樹脂的性能必須要尋找與環(huán)氧樹脂相容度高且在其中分散度良好的増韌增強(qiáng)的材料。另外,要尋找新的制備技術(shù),使環(huán)氧樹脂的加工工程變得簡單易行,并積極拓寬環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域,將改性后的環(huán)氧樹脂切實(shí)應(yīng)用到實(shí)際的生活中。
二、濟(jì)南環(huán)氧樹脂的増韌改性
1.橡膠類彈體増韌改性
橡膠因其含有活性的端基可以與環(huán)氧樹脂的活性基團(tuán)例如環(huán)氧基、羥基等基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)形成嵌段,有效增加與環(huán)氧樹脂的相容性。其中采用的方法主要有兩種, 種是以樹脂為基體將橡膠顆粒當(dāng)做分散相分布在里面,另一種則是使橡膠與環(huán)氧樹脂互相貫穿成聚合物網(wǎng)絡(luò)組成構(gòu)型各異的均聚或共聚的物理混合物。但此類方法會使復(fù)合層的剪切強(qiáng)度降低,并降低整個體系的玻璃化溫度,所以不適用于改造成高性能的符合材料。
2.熱塑性塑料増韌改性
熱塑性聚合物具有較好的韌性、較強(qiáng)的耐熱性和模量高的優(yōu)點(diǎn),可以加入到環(huán)氧樹脂中形成顆粒分散相,不僅可以顯著增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的韌性,也不會影響到聚合物的原有的剛度和耐熱性。其中常用聚醚來對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,采取合適的工藝和用量兩者可以形成半互穿網(wǎng)絡(luò),加大環(huán)氧樹脂的韌性。
3.丙烯酸樹脂増韌改性
環(huán)氧樹脂與與丙烯酸類物質(zhì)聚合可以使環(huán)氧樹脂改性,將丙烯酸酯共聚物引入活性基團(tuán),于環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基或羥基發(fā)生反應(yīng),形成共聚物,或者將丙烯酸酯彈性粒子做成改性劑,降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力以達(dá)到改性的目的,另外,也可以將丙烯酸和環(huán)氧樹脂交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)韌性。這種固化方法可以增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的粘合性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗沖擊強(qiáng)度,降低模量,并具有良好的延伸率。
4.有機(jī)硅樹脂増韌改性
有機(jī)硅樹脂的分子是一種典型的高分子聚合物,其結(jié)構(gòu)非常接近硅酸鹽結(jié)構(gòu),其性質(zhì)穩(wěn)定、耐氧化、柔韌性強(qiáng),可以使其活性端基例如羥基、酚羥基和氨基等基團(tuán)與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基反應(yīng),硅樹脂的分子主鏈對所連接的羥基具有屏蔽作用,并且鍵角大,鍵長較長,旋轉(zhuǎn)能力較強(qiáng),可以顯著提高聚合物的氧化穩(wěn)定性并增強(qiáng)樹脂的柔韌性,降低熟知的玻璃化溫度,在提高固化物力學(xué)性能的同時也提高了熱性能。
5.納米粒子増韌改性
納米粒子是近幾年發(fā)展較為迅速的技術(shù)之一,納米粒子對環(huán)氧樹脂的改性也一直是科學(xué)家們研究的重點(diǎn),納米粒子的粒徑較小,比表面積大,表面原子占有率高,并且具有較大的反應(yīng)活性,在界面間形成較大的作用力,在環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中加入納米粒子可以提高聚合物的剛性和韌性,因?yàn)榧{米顆??梢耘c樹脂的基體有效的結(jié)合,且不改變其化學(xué)的基本組成,對基體力學(xué)性能的改變效果較為顯著,并有利于降低聚合物鍵的能動性,且這種純物理手段不涉及化學(xué)的應(yīng)用和量的計(jì)算,可以克服環(huán)氧樹脂韌性強(qiáng)度不足的缺點(diǎn),提高體系交聯(lián)密度,大大提高耐熱性。
6.熱致性液晶聚合物増韌改性
熱致性液晶聚合物含有大量的剛性結(jié)晶單元,通過原位復(fù)合的方法可以增強(qiáng)韌性,在加工的時候受到剪切力的作用,形成一種纖維結(jié)構(gòu),在改善環(huán)氧樹脂的性能時,彎曲模量不改變,并大幅度提高環(huán)氧樹脂的耐熱性和彈性模量等性能
環(huán)氧樹脂具有多種特殊的性能,為了發(fā)揮其本身粘度高、收縮率低、絕緣性高等優(yōu)點(diǎn),改變加入固化劑后質(zhì)脆、耐沖擊性低的缺點(diǎn),對環(huán)氧樹脂的改性工作也一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn),所以為了獲得更高性能、成本更加低廉的環(huán)氧樹脂材料,需要不斷發(fā)展技術(shù),尋求合適的固化配方,產(chǎn)生符合更多特殊要求的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)物,是環(huán)氧樹脂發(fā)展成為真正具有使用價(jià)值的工業(yè)材料,以適應(yīng)市場的需求。
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