環(huán)氧樹(shù)脂是一種熱固性樹(shù)脂,具有優(yōu)異的粘結(jié)性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性等特性,但同時(shí)又存在質(zhì)脆、耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差等缺點(diǎn),因此對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂增韌改性是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。環(huán)氧樹(shù)脂通過(guò)共聚共混法增韌改性的一些新方法,包括熱塑性樹(shù)脂增韌、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物增韌、熱致液晶聚合物增韌、剛性高分子增韌、核殼結(jié)構(gòu)聚合物增韌等。其中剛性高分子增韌環(huán)氧樹(shù)脂成為一種重要方法,在環(huán)氧樹(shù)脂增韌領(lǐng)域嶄露頭角、廣受重視。
采用原位聚合技術(shù)使初生態(tài)剛性高分子均勻分散于剛性樹(shù)脂基體中,得到準(zhǔn)分子水平上的復(fù)合增韌特性是探索改性脆性高聚物,得到高強(qiáng)度和高韌性聚合物的一種新途徑。國(guó)內(nèi)業(yè)界研究了原位聚合聚對(duì)苯甲酰胺(PNM)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂和粒子填充環(huán)氧樹(shù)脂的改性作用,加入5%左右的PNM,環(huán)氧樹(shù)脂拉伸強(qiáng)度從純環(huán)氧樹(shù)脂的50.91MPa和粒子填充(30%)環(huán)氧樹(shù)脂的69.21MPa,分別提高到94.25MPa和91.85MPa;斷裂韌性從純環(huán)氧樹(shù)脂的0.83J/m2和粒子填充環(huán)氧樹(shù)脂的0.72J/m2 ,分別提高到1.86J/m2和1.98J/ m2,而其他性能也有不同程度的改善。
原位增韌是通過(guò)二階段反應(yīng),使在交聯(lián)后形成分子質(zhì)量呈雙峰分布的熱固性樹(shù)脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),這種方法制得的樹(shù)脂韌性是常規(guī)樹(shù)脂韌性的2~10倍。其增韌機(jī)理可能是由于形成的固化物交聯(lián)網(wǎng)的不均一性,從而形成了微觀上的非均勻連續(xù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種結(jié)構(gòu)從力學(xué)角度講有利于材料產(chǎn)生塑性變形,所以具有較好的韌性。隨著電氣、電子材料及其復(fù)合材料的飛速發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂正由通用型產(chǎn)品向著高功能性、高附加值產(chǎn)品系列的方向轉(zhuǎn)化。這種發(fā)展趨勢(shì)使得對(duì)其增韌機(jī)理的研究日益深入,增韌機(jī)理的研究對(duì)于尋找新的增韌方法提供了理論依據(jù),因此可以預(yù)測(cè)新的增韌方法及增韌劑將會(huì)不斷出現(xiàn),剛性高分子增韌環(huán)氧樹(shù)脂也必將在這方面發(fā)揮越來(lái)越重要作用。