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环氧树脂是应用最广泛的工程材料之一,但它的质脆、耐冲击性能差的缺点限制了它在某些领域的应用。橡胶弹性体是目前最为成功的一种环氧树脂增韧材料,一些传统的、已经商业化橡胶弹性体,如端羧基液态丁腈橡胶(CTBN),对环氧树脂具有较好的增韧效果,但价格较高且粘度较大。本论文研究了商业聚醚多元醇对环氧树脂/酸酐体系的改性,这种聚醚多元醇能够在环氧树脂固化过程中析出形成分散相颗粒,满足橡胶弹性体增韧环氧树脂的基本条件,且因其价格经济、粘度低、结构可控等优点,成为极具潜力的增韧材料。
为了增强聚醚多元醇分散相颗粒与环氧网络间的界面作用,我们先将聚醚多元醇与多聚磷酸进行了酯化反应,使得聚醚的端羟基转变为能够与环氧树脂反应的磷酸单酯或双酯基,在加入固化剂甲基六氢苯酐前将其与环氧树脂预反应得到化学改性的环氧树脂。我们讨论了聚醚多元醇的加入对环氧树脂工艺性的影响,通过扫描电镜等方式及机械性能和热学性能等数据重点研究了聚醚多元醇增韧环氧树脂的效果及分子量和分子组成对增韧效果的影响。
结果表明,聚醚多元醇的加入可以降低环氧体系的粘度,改善了工艺性;聚醚的磷酸酯化能够增强分散相颗粒与环氧母体间的界面作用,并且减小颗粒的尺寸。而聚醚分散相颗粒在环氧母体中保持微米级别的尺寸,且与环氧网络具备一定的界面作用,可以较高幅度的增加断裂韧性和冲击强度,但会降低体系的玻璃化温度和拉伸/弯曲强度,聚醚多元醇的分子量以及分子组成是影响增韧效果的重要因素。