橡膠改性芳香族聚酰亞胺/環氧樹脂體系
時間:2011-12-13 14:17來源:未知 作者:admin 點擊:次
從上一段的分析中可以看出,以液態丁腈類橡膠 改性 環氧 樹脂的相分散體系還有不少的問題。 解決 這個問題也是從調整橡膠粒子的分散狀態開始,橡膠粒子的微分散仍是近年來令人
從上一段的分析中可以看出,以液態丁腈類橡膠改性環氧樹脂的相分散體系還有不少的問題。解決這個問題也是從調整橡膠粒子的分散狀態開始,橡膠粒子的微分散仍是近年來令人注目的焦點。它和液態丁腈橡膠相分散型不同之處可以從圖作概念性的表示。液態丁腈橡膠在未固化的環氧樹脂中呈均一相,因為是雙方互溶的。而橡膠粒子微分散型從一開始就在未固化環氧樹脂分散狀態,通常它的粒徑為1um以下,控制橡膠粒子在固化的環氧體系呈微分散狀成為可能。用電子顯微鏡已觀察到固化前后的橡膠粒子的粒徑和分散狀態基本變化不大。此類改性體系中目前已達到實用化程度的主要以下兩種:(1)核-殼結構的丙烯酸酯聚合物改性環氧樹脂體系;(2)ABN樹脂、CTBN/ABN改性環氧樹脂體系。
一:ABN改性環氧樹脂 ABN樹脂是有耐熱性能優異、剛直硬鏈段芳香族聚酰亞胺和具有應力緩和功能的液態橡膠軟鏈段CTBN嵌段共聚物。由于芳香族聚酰亞胺上帶有酚羥基能和環氧樹脂起化學反應。ABN樹脂兼備了耐熱和彈性雙重性能,其中嵌段共聚體中的CTBN在環氧樹脂固化后能形成粒徑為數十納米的微粒子呈海島狀微分散,它在206°C和—46°C有兩個Tg,彈性模量為1.27GPa,伸長率為240%。
用ABN樹脂改性環氧樹脂既有韌性又有一定的交聯密度。其中芳香族聚酰亞胺和環氧樹脂的相容性依賴于它的酚羥基的濃度。用5%(質量分數)的ABN改性環氧樹脂就可使斷裂韌性值上升2倍,沖擊強度值達到4倍,且Tg提高25°C,這樣的性能是難得可貴的。
二:CTBN/ABN樹脂改性環氧樹脂 CTBN對環氧樹脂韌性提高有顯著的幫助,在ABN環氧體系中添加10%~30%(質量分數)的CTBN,它們的破壞韌性強度變化,可看出沖擊強度的變化。
環氧樹脂-ABN體系中加入30%(質量分數)的CTBN,可以使沖擊強度提高3倍,是未改性環氧樹脂的10倍。在破壞能量方面,CTBN15%(質量分數)改性環氧樹脂-ABN體系是未改性環氧樹脂的12倍。此外未改性環氧樹脂固化物的Tg為135°C,但用15%(質量分數)CTBN改性后Tg下降到130°C,而用ABN改性后Tg能恢復到135°C。
在環氧樹脂中的ABN樹脂,以酚羥基和環氧基反應生成網狀結構,其中CTBN以嵌段結構固定在網中,由它成為分散的核,其他添加的CTBN也就以微分散的狀態分布在固化物體系中。
從ABN的結構來分析,芳香族酰胺的硬鏈段和CTBN的軟鏈段構成的嵌段共聚物,顯示與各成分相應的兩個玻璃化轉化溫度(-46°C,+206°C),它對原來是脆體聚合物的環氧樹脂的耐沖擊性提高起了主要的作用。 環氧樹脂 - www.ytfilter.com -(責任編輯:admin) |
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