环氧树脂增韧方法的研究进展

杨玉伟，余红伟，王 轩，徐朝阳

(海军工程大学 基础部化学与材料教研室，湖北 武汉 430033)

环氧树脂(EP)是热固性树脂的重要类型之一，也是高分子材料中使用最广泛的基础树脂。EP具有优异的黏接性、耐磨性、机械性能、电绝缘性、化学稳定性、耐高温和低温性能，尺寸稳定性良好，易于加工且成本低，可广泛应用于胶黏剂、电子仪表、航空航天、机械、轻工、建筑、油漆、电气和电子绝缘材料和先进的复合材料[1]。然而，由于EP内部高度交联，存在疲劳性、耐热性和抗冲击性差等缺点，在很大程度上限制了EP的应用。因此，EP的增韧改性成为国内外学者的研究重点。

1 EP的增韧方法

传统方法是加入增塑剂或橡胶聚合物，如羧化丁腈橡胶，以改善EP韧性，但也降低了耐热性、硬度、模量等[2]。理想中的增韧应该不影响其他性质，并能有效改善材料的冲击韧性。近年来，如热塑性树脂、热致液晶增韧，互穿网络(IPN)聚合物、超支化聚合物增韧，芯壳颗粒增韧，纳米颗粒增韧，生物质增韧和柔性固化剂增韧方法可以改善EP的韧性，而耐热性和模量不会降低，甚至略有增加。

2 物理方法增韧环氧树脂

2.1 弹性体橡胶增韧法

普遍被人们接受的橡胶增韧机理是：橡胶作为一种优良的低应力改性剂，其内部分子结构中含有许多活性基团如氨基、羧基、羟基、异氰酸酯基等，这些活性基团可与EP中的环氧基、仲羟基等活性基团发生反应并生成嵌段聚合物[3]。含有橡胶的EP复合基体在受到冲击时内部应力场不均匀，橡胶粒子因应力集中而具有诱导银纹生成和产生剪切带的能力，该过程中需吸收大量的能量，显著提高了材料的抗冲击性能[4]。……