以二羟甲基丙酸(DMPA)为单体、三羟甲基丙烷(TMP)为中心核,通过自缩聚反应分别合成1~5代羟端基脂肪族超支化聚酯。将HBP与环氧树脂/MeTHPA体系配合。研究表明,单纯的环氧树脂中混入HBP时,即使在高温下HBP的端羟基也不与环氧基团反应,但是HBP的端羟基能跟酸酐反应,打开酸酐基团,产生游离羧酸,对整个体系的固化反应起到促进的作用。在环氧树脂/酸酐体系中添加HBP之后,可较好地改善固化产物的拉伸强度和冲击强度,但对模量影响不大。 以三-(2-羟乙基)-异氰尿酸酯(THEIC),二羟甲基丙酸(DMPA),环氧氯丙烷(ECH)为原料制备了超支化环氧树脂HRPE-3(环氧值0.369mol/100g)。HTPE-3添加到环氧树脂(e-51)/ 固化剂体系中,固化树脂的韧性明显提高。当用量12%时,固化树脂的冲击强度和断裂韧性比纯E-51树脂体系分别提高169.8%和35.2%,同时拉伸强度和弯曲强度也有不同程度的提高;而固化树脂的耐热性有所下降。 以偏苯三甲酸酐(TMA),一缩二乙二醇(DEG),环氧氯丙烷(ECH)为原料,先合成端羧基的超支化聚酯,然后再接上环氧氯丙烷得到超支化环氧树脂(HTDE)。其黏度(mPa•s)350~700,环氧当量(g/mol)312.5~526.3。 将其与双酚A环氧树脂E-51混合,固化树脂的冲击强度随超支化环氧树脂含量或/和分子质量的增加先增大后减少,在用量12%时冲击强度比纯E-51体系提高2倍以上。增韧效应由超支化环氧树脂的纳米块状结构、分子内的空穴密度、刚性苯环密度和价廉密度共同作用决定的。此外,固化树脂的SEM表明,断裂面出现了大量丝状物。
20世纪90年代中期,随着液晶聚合物的发展,越来越多的科技工作者采用TLCP强韧化环氧树脂,以提高其力学性能。TLCP添加到环氧树脂里,在成型过程中均匀分散于树脂其体中,然后产生类似于纤维或颗粒的增强作用。 以自己合成的热致性液晶化合物(命名LCEU),白色固体,液晶相温度区委160~210℃,增韧环氧树脂(CYD-128)/4,4’-二氨基二苯砜(DDS)体系。 添加热致性液晶聚合物LCEU之后,固化树脂的各项力学性能均得以改善,特别是冲击强度,当LCEU加入量为5%时,冲击强度达29.0kJ•m-2,为未添加LCEU体系(12.04kJ•m-2)的2.4倍。 将其用于双酚A型环氧树脂CYD-128/DDM体系。随着PHBHQ用量的增加,材料的冲击强度明显增加。这是由于刚性棒状PHBHQ的分子水平均匀分散与树脂基体中,并在固化过程中以微纤的形式被定下来。材料的拉伸强度并没有明显的变化,是因为复合材料的交联度并没有显著的改善。添加PHBHQ可使环氧体系的耐热性提高,热分解温度随PHBHQ用量的增加而明显升高。原因在于PHBHQ分子中含有耐热性极好的苯环,且高于环氧树脂本身所含苯环的量。 倍半硅氧烷(SSQ)是指分子结构为(RSiO1.5)n(n≥4)的特种有机硅化合物,它是由Si—O—Si键构成的无机硅酸盐核心及连接于硅原子上的有机基团R所构成。 以甲基三乙基硅烷、乙基三乙氧基硅烷为原料制备了甲基倍半硅氧烷(MSSQ)和乙基倍半硅氧烷(ESSQ)。 将MSSQ或ESSQ以质量份数5%的比例加入到环氧树脂E-51/DDS体系中,于120℃/2h+150℃/2h+180℃/2条件下固化。纳米SiO2以同样的比例加入环氧树脂中,在相同的条件下固化。与有的增韧剂不同,纯环氧树脂固化体系里添加倍半硅氧烷和纳米SiO2之后,材料的力学性能不但明显提高、而且热性能也都有不同程度的提高。 超支化聚合物是指通过ABn(n≥2)型单体一步反应得到的聚合物,其含有高度支化的将诶股,呈三维立体状,支化结构从中心核向四周延伸,分子外围存在大量的端基官能团。超支化聚合物结构的紧密型赋予其特殊的物理和化学性质。
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