對聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的探究(編輯修改稿)
2025-06-07 00:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 力。 聚氨酯接枝改性環(huán)氧樹脂的制備和性能 環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂 , 因其有優(yōu)異的粘接性、力學(xué)強(qiáng)度、電絕緣性及良好的加工工藝性等特性而廣泛應(yīng)用于膠粘劑、涂料、復(fù)合材料基體等方面 , 但因其質(zhì)脆、抗沖擊韌性差等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用范圍 。聚氨酯彈性體 ( PUE) 具有優(yōu)異的耐磨性能、較高撕裂強(qiáng)度、伸長率大、硬度范圍寬、減震效果好等優(yōu)異性能 。而聚醚型聚氨酯結(jié)構(gòu)中 , 有柔性的 COC 鏈 , 且與環(huán)氧樹脂相容性好 , 這些是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的有利因素。 通過用聚醚多元醇合成主鏈兩端為異氰酸酯基團(tuán)的 PU 預(yù)聚體 , 并控制異氰酸根與環(huán)氧樹脂中羥基的反應(yīng) , 把 PU 鏈段接枝到環(huán)氧樹脂主鏈上以改性環(huán)氧樹脂 。 并采用 FTIR、 DSC、 DMTS 和 SEM 分別考察了 PU 對環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)、熱性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及斷面形貌的影響。 環(huán)氧樹脂 E5 PU 預(yù)聚體以及 mE51( PU預(yù)聚體與 E51 的反應(yīng)物 ) 的紅外圖譜分別如圖 1 中 a, b, c 所示。從Fig. 1 可以看出 , E51與 PU 預(yù)聚體反應(yīng)后 , cm 1的 NCO特征吸收峰、 cm 1E51 中 OH 的吸收峰均消失 , 同時(shí)在 cm 1和 cm 1 分別出現(xiàn)氨基甲酸酯中的氨基、羰基以及聚醚多元醇中 C O C 的吸收峰 , 證明 PU 預(yù)聚體的 NCO 和 E51 的 OH發(fā)生了反應(yīng) , 聚氨酯的分子鏈作為支鏈成功接枝到了E51 的主鏈上 ,。因?yàn)?E51 分子鏈上平均有一個(gè)羥基 , 所以改性的 E51 分子是兩個(gè) E51 分子被一個(gè) PU分子連起來的具有四官能度的體型大分子。 聚氨酯改性的環(huán)氧樹脂的紅外分析 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的 DSC表征 Fig. Fig. 3 分別是 EP 和 mEP( PU 改性的環(huán)氧樹脂 ) 的 DSC 曲線。從 Fig . 2 可知 , EP的Tg 為 C。 而 mEP 的 Tg 為 C( Fig. 3) , 比改性前提高了 C , T g 提高的原因可能是 PU 分子鏈引入到 EP 的鏈段中 , 增加了體系的交聯(lián)度所致 。 另外 , 改性前 EP 的 DSC 曲線是單一峰 , 而改性后曲線中有兩個(gè)峰 , 原因可能是 mEP 中存在聚氨酯的相。 聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能(DMTS) EP 和 mEP 的 DMTS 曲線分別如 Fig . Fig. 5 所示。 Fig. 5 中有兩個(gè)內(nèi)耗峰 , 即 mEP有兩個(gè) T g , 為兩相體系 , 這跟 DSC 測試結(jié)果一致。比較兩圖可知 , mEP 有較高的T g 。 經(jīng)聚氨酯接枝的 EP 不僅內(nèi)耗峰高 , 而且內(nèi)耗峰向高溫方向拓展 , 溫域變窄?？梢?, 在分子中引入接枝鏈 , 是提高 EP 阻尼性能的有效方法。 PU 鏈段含量對環(huán)氧樹脂硬度及力學(xué)性能的影響 T ab. 1 列出 mEP 的力學(xué)性能。 T ab. 1 表明 , 隨著 PU 鏈段含量的增加 , 材料的硬度逐漸降低 , 當(dāng) m( E51)： m ( PU) = 100： 80 時(shí) , 材料的邵氏硬度是 D80,
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