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EP专题：增韧(四)超低温增韧2,EP专题：增韧(四)超低温增韧2

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)实验部分 1、原料 杂萘联苯聚醚腈酮(PPENK)，大连宝力摩新材料有限公司。对氨基苯酚三缩水甘油基环氧树脂(AFG-90)，上海树脂研究所；Epiclon 830环氧树脂(双酚F型)；3，3’-二氨基二苯砜(DDS)；聚丙二醇缩水甘油醚(EPG-207)。 2、聚醚砜环氧树脂体系配方 聚醚砜/环氧树脂体系的配方。如表1所示

体系

ω/%

AFG-90

Epiclon830

3,3´-DDS

PPENK

EPG-207

A

33.87

33.87

32.26

-

-

B

32.17

32.17

30.66

5.00

-

C

30.48

30.48

29.04

10.00

-

D

27.20

27.20

27.60

10.00

8.00

表1 4种环氧树脂体系的配方

3、制样工艺 配方A：将DDS在130℃下溶于环氧树脂中，倾人模具后真空脱泡，然后缓慢升温至180℃，固化4 h，自然冷却至室温。配方B，C，D：将PES溶于二氯甲烷/甲醇溶液，加入环氧树脂和DDS，搅拌均匀并真空除溶剂，在140℃下倾入模具，再真空脱泡。然后缓慢升温至180℃，固化4 h，自然冷却至室温。 4、性能测试 冲击强度按GB/T 2571-1995标准测试，采用无缺口小试样(4 mm×10 mm×80 mm)。液氮温度下冲击强度的测试是将试样在液氮中浸30 min后，迅速取出，在5 s内完成冲击试验。断裂韧性按ASTM/D-5045-1995标准测试，采用3点弯曲试样(5 mm×10 mm×50 mm)。用锯条在试样中部开槽，然后用单面刀片在适当的压力下压入槽中，制得尖锐裂纹，压头速度10 mm/min。弯曲和压缩性能分别按GB/T 2570-1995和GB/T2569-1995标准测试；拉伸性能按ASTM/D638M-1993标准M-Ⅱ型制样，加载速度5 mm/min。在液氮温度下上述测试均在装有液氮的低温恒温箱中进行。断面经氯仿刻蚀后采用日本JEOL公司的JSM-5800型扫描电镜观察相结构。

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