EP专题增韧三核壳超支化嵌段共聚8管接头
EP专题:增韧(三)核壳超支化嵌段共聚8
环氧树脂20世纪40年代出现以来,日益受到人们的广泛重视,目前已广泛应用于塑料、涂料、机械、国防等许多领域。近年来其应用扩展到结构胶粘剂,及半导体封装、纤维强化材料、层压板、铜箔、集成电路等领域。环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性,以及易加工成型、成本低廉等优点okmart.com。然而由于其三维立体网状结构、分子链间缺少滑动,碳-碳键、碳-氧键键能较小表面能较高,带有的一些羟基等使其内应力较大,发脆、高温下易降解、易受水影响。有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候,低温性能好、表面能低、介电强度高等优点,但是其制造成本较高,力学性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差。有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。目前有机硅改性环氧树脂,方法主要有共混与共聚两类。共聚是利用有机硅上的活性端基,如羟基、氨基、烷氧基与环氧树脂中,环氧基、羟基进行反应生成嵌段高聚物,从而解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定和柔性的Si-O链,提高环氧树脂的断裂韧性;但与环氧基反应引入有机硅链段,不但消耗了环氧基使固化网络交联度下降,且大分子柔性链段的引入,也降低了环氧树脂的刚性,因此增韧的同时伴随着耐热性(Tg)的下降。
3、动态力学性能
环氧树脂的DMA测试显示,几乎所有的样品其玻璃化转变温度都较低。与基体Tg(125℃)相比,共混物的Tg随超支化聚合物含量的增加而相应降低。其原因主要来自于聚合物改性剂较低的玻璃化转变温度,以及固化过程中由不完全相分离引起的基体增韧作用。含官能化HBP的共混物其玻璃化转变温度与纯树脂相比几乎没有变化,而用环氧官能化六臂星型PPO改性的环氧树脂其Tg则随改性剂含量的增加而降低。不过,用35P26改性的环氧树脂其Tg却比未改性树脂的要高。其玻璃化转变温度的上升是由于不同的固化过程,即固化(120℃及140℃)前在80℃预凝胶18h。另外,需要注意的是,环氧基团可以达到更高的交联密度。
4、力学性能
通过拉伸实验测试了含功能聚合物的环氧共混物的力学性能。并利用弯曲-断面的几何形貌表征了其断裂韧性。
一般来说,加人液体超支化改性剂会略微降低改性共混物材料的拉伸模量。当改性剂质量分数为2.5%时,共混物的拉伸模量下降了10%,降至3000MPa左右。这与改性荆质量分数为5%时的情况相同。含功能化超支化嵌段共聚物18E31的共混物,由于其粗疏的相分离结构,它的刚性急剧降低。但是,加入宫能化超支化聚合物改性剂并不影响所有共混物的拉伸强度,仅仅导致断裂伸长率的略微下降。
通过测定临界应力强度因子KIC表征了各种共混物的断裂韧性。随着改性剂含量的增加,这些由官能化聚合物均匀溶解所制得的透明共混物其断裂韧性几乎不发生变化。它们的KIC值均不超过0.7MPamu。,而未经改性树脂的KIC值为0.67MPam1/2。功能化六臂星型PPO与超支化嵌段共聚物二者在单相共混物中的增韧行为并无差别。上述实验结果与Heiden等人对含羟基封端超支化Boltorn聚酯的单相环氧共混物的报道一致。
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