环氧树脂改性与应用的研究进展

环氧树脂中含有羟基、环氧基等极性基团。它易于许多极性表面产生次价键、氢键和主价键,因而具有极强的附着力。本文从四个方面了环氧树脂的改性与应用,”绿色涂料”改性;为提高增韧性改性;作为隐身涂料的改性;如表面性能、成型、阻燃等其他方面。

20 0 9年 1 2月

环氧树脂改性与应用的研究进展

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环氧树脂改性与应用的研究进展 蒋华麟陈萍华 (南昌航空大学环化学院，江西南昌 3 0 6 ) 30 3 摘要：环氧树脂中含有羟基、氧基等极性基团。它易于许多极性表面产生次价环

键、键和主价键，氢因而具有极强的附着力。本文从四个方面了环氧树脂的改性与应用，

“绿色涂料”改性；为提高增韧性改性； z隐身涂料的改性；表面性能、型、 l f为如成阻燃等其 他方面。

关键词：环氧树脂 引言

改性

进展应性液态聚合物 )型的，对分子质量在 10相 00~10 0 00,且在端基或侧基上带有可与环氧基反应的官能团。近 1 0年来，由于互穿网络聚合物 (P技术的应用， IN)橡胶弹性体增韧环氧树脂有了新发展，同步法合成的聚丙烯酸丁酯/环氧树脂互穿网络聚合物，在提高环氧树脂韧性方面取得了令人满意的效果。近年来，随着高分子相容性理论的发展和增容技术的进步，环氧树脂与热塑性树脂的合金化增韧改性获得了长足的发展，有

环氧树脂通常是环氧氯丙烷和二酚基丙烷 (酚双 A)的缩聚物，缩聚反应常在氢氧化钠存在下进行…。 环氧树脂中含有羟基、氧基等极性基团。它易于许环多极性表面产生次价键、氢键和主价键，因而具有极强 的附着力。同时环氧基和羟基能与其他化合物官能团

(如胺基、羟基及羧基 )反应形成网络结构，从而获得高的机械性能。结构中的醚键由于可以自由旋转，上加交联点间存在许多碳氢脂肪键，使得其具有一定韧性。 1从“色涂料”度对环氧树脂进行改性绿角

效地克服了橡胶弹性体改性环氧树脂体系的不足。用 于环氧树脂增韧改性的热塑性树脂主要有聚砜 ( S ) PF、聚醚砜 ( E )聚醚酮 ( E )聚醚醚酮 ( E K)聚醚 PS、 PK、 PE、

所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、固体含量涂料 (高或称无溶剂涂料 )和辐射固化涂料等，从基料性能和使用现状看，氧树脂基材的环涂料将成为绿色涂料主导。目前国内外一些先进企业的环氧树脂固含量溶剂型涂料，固含量可达 10 0%。环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨

性能、机械性能、电

酰亚胺 ( E )聚苯醚 ( P、 P I、 P O)聚碳酸酯 ( C等。这些 P)

聚合物一般是耐热性及力学性能都比较好的工程塑 料，它们或者以热熔化的方式，或者以溶液的方式掺混入环氧树脂。 刚性粒子增韧环氧树脂：在热塑性树脂中加入刚 性粒子主要是为了降低材料的成本，制材料的热膨 控

绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能，以及收缩率 低、易加工成型和成本低廉等优点，胶粘剂、子仪在电表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料及先进复合材料等领域得到广泛应用 J。常见的环氧树脂主要有两种类型，是双酚 A缩水甘油醚型环一氧树脂。通常被称为双酚 A环氧树脂，占环氧树脂总产量的 9%; 0另一种是高官能度环氧树脂 (分子中具有 2个以上环氧基 )。近年来，有关环氧树脂改性的研究 已经取得了相当的进展 J。

胀与收缩。粒状填料的加入会降低材料的压缩强度， 但可提高材料的杨氏模量。在环氧树脂中加入刚性粒子，了引起上述变化外，除还可提高基体的韧性。赵世琦等报道了用石英砂填充环氧树脂的情况，发现填充体系韧性的增加程度与填料的粒径及表面处理的方法有关¨。K ioK g发现填料与基体的粘接性愈好， e oa k 则环氧树脂填充体系的断裂韧性愈大，而杨氏模量愈

小¨。Ih uK等发现在橡胶改性的双酚 A型环氧树 si z 脂中加入玻璃微珠后，形成橡胶与玻璃微珠的杂交会粒子，能够进一步提高环氧树脂的韧性¨。另外，经过表面处理的玻璃微珠的改性作用比未处理的要大得多。JnsCD的实验也证实了该结果，用锆和铝纤 oe 在

2为提高环氧树脂的增韧性进行改性 为了增加环氧树脂的柔韧性，初人们采用的方 最

法是加入一些增塑剂、增柔剂，但这些低分子物质会大大降低材料的耐热性、度、量及电性能。从 2硬模 O世纪 6代开始， o年国内外普遍开展了环氧树脂增韧改性的研究工作，以期在热性能、量及电性能下降不太大模的情况下提高环氧树脂的韧性。 橡胶弹性体增韧环氧树脂和热塑性树脂增韧环氧树脂：环氧树脂增韧用的橡胶一般都是 R P( L反

维进一

步改性橡胶/环氧树脂体系及用中空玻璃微珠改性橡胶/环氧树脂体系时都发现了类似现象_。 l

核壳结构聚合物增韧环氧树脂：核壳结构聚合物 ( S P]由 2种或 2种以上单体通过乳液聚合而获 CL )指得一类聚合物复合粒子。通过控制粒子尺寸及改变

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