EP专题增韧六聚丙烯酸酯液体橡胶增韧5潜孔钻机

EP专题：增韧(六)聚丙烯酸酯液体橡胶增韧3

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、成本低廉等优点中国机械网okmao.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。

(二)结果与讨论

断面形态

图2为添加不同用量的丙烯酸酯液体橡胶的断裂表面SEM图片。可以看出，与纯环氧树脂(见图2a)相比，改性的环氧树脂(见图2b～2e)呈两相结构，氯仿刻蚀试验显示，分散相为液体橡胶，连续相为环氧树脂。随着用量的增加，橡胶粒子的粒径和数量均增加，按照银纹机理，这种两相结构将增加环氧树脂的韧性。

2、力学性能

从图3可以看出，随着丙烯酸酯液体橡胶用量的增加，改性环氧树脂体系的弯曲强度和冲击强度呈先升高后降低趋势，峰值位置分别出现在10%和15%，较纯环氧树脂可提高10.5%(见图3a)和151.8%(见图3b)。同时，随着丙烯酸酯液体橡胶的增加，改性体系的弹性模量呈逐渐下降的趋势(见图3c)。在液体橡胶用量为10%～15%时，橡胶粒子的粒径为1μm左右，此时弯曲强度略为增加，而冲击强度成倍增加，显示出良好的增韧效果。本研究获得的数据与银纹机理的解释相符合，当液体橡胶用量较小。

例如：5%，10%时，从环氧树脂相中分离出的液体橡胶太少，粒径也较小，显示不出增韧迹象。随着液体橡胶用量增加到15%，相分离效果凸显，橡胶粒子变得粗大，此时冲击强度增加较多，而弯曲强度仅略微增加，明显提升了改性体系的增韧。随着液体橡胶用量进一步增加到20%，液体橡胶分散相比例过大，破坏了环氧树脂连续相的连接，降低了环氧基材的力学强度，同时抵消了液体橡胶增韧的贡献，冲击强度下降，综合结果表现出增韧效果下降。

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