Page 65 - 《橡塑技术与装备》2024年7期

理论与研究 王旭升 等·环氧树脂增韧改性的研究进展

环氧树脂增韧改性的研究进展

王旭升，劳志超，彭强，高挺，马秀清 *
( 北京化工大学机电工程学院，北京 100029)

摘要 ： 环氧树脂（EP）因具有优异的黏接性能和机械硬度常被作为胶黏剂使用，但是 EP 存在的韧性不足，限制了 EP 更广泛
的应用，所以对 EP 进行增韧改性十分重要。本文从橡胶增韧 EP、热塑性树脂增韧 EP、热致液晶聚合物增韧 EP、超支化聚合物
增韧 EP 和柔性链固化剂增韧 EP 五个方面综述了 EP 增韧改性的最新研究进展。
关键词 ： 环氧树脂 ；增韧 ；改性
中图分类号 ： TQ323.5 文章编号 ： 1009-797X(2024)07-0017-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.07.004

0 前言 量份数为 15 份时增韧效果最佳，相比于未加入 ATBN
环氧树脂（Epoxide Resin，EP）是一种高分子 时，复合材料的冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度
聚合物，是分子中含有两个以上环氧基团聚合物的总 分别提高了 65%、14% 和 73%。张常虎等 [9] 研究了
称。EP 因具有优异的黏接性能和机械硬度，常作为胶 不同配比的 CTBN 和聚醚胺（D400）对 EP 胶黏剂胶
黏剂被广泛地应用在土木建筑和电子电器等领域。但 黏性能和韧性的影响，结果表明，当 CTBN、D400
是，EP 的分子结构高度交联、脆性大，限制了其在 和 EP 的质量比为 1:2:5 时，复合材料的黏性最强、韧
体育用品、航空和航天等较高耐冲击性能要求领域的 性最高。臧家庆等 [10] 在制备 EP/CTBN 复合材料的过
应用。基于此，国内外学者在 20 世纪 60 年代就已开 程中，利用 651 聚酰胺树脂及一定量的聚醚胺作为内
始进行 EP 增韧改性的研究 [1~4] ，本文从橡胶增韧 EP、 增韧型固化剂对复合材料预聚物固化成型，结果表明，
热塑性树脂增韧 EP、热致液晶聚合物增韧 EP、超支 当 CTBN 质量分数为 15% 时，复合材料的韧性明显
化聚合物增韧 EP 和柔性链固化剂增韧 EP 五个方面， 提升，相比于未改性时，拉伸剪切强度提高了 34.6%。
综述了 EP 增韧改性的最新研究进展，为 EP 的研究提 何勇等 [11] 研究了 HTPB 与纳米二氧化硅（nano-
供参考。 SiO 2 ）对 EP 增韧改性的协同作用，结果表明，单一添
加 HTBP 或 nano-SiO 2 时改性效果均不明显，而当
1 橡胶增韧 EP HTBP 与 nano-SiO 2 的质量份比为 3:1 时，复合材料
橡胶因具有良好的相容性和低温韧性，是最早用 的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别能提升 52.3%、
来增韧 EP 的材料之一，以银纹 - 剪切带理论和空穴 54.0% 和 106.5%。
理论 [3] 作为理论依据，目前已发展得较为成熟。常用
的橡胶增韧剂有端氨基液体丁腈橡胶（ATBN）、端羧 2 热塑性树脂增韧 EP
基丁腈橡胶（CTBN）和端羟基聚丁二烯（HTPB）等 热塑性树脂具有良好的韧性、刚性和耐热性。热
[5~6]
。 塑性树脂增韧 EP 的机理一般可以定性解释为热塑性
胡光凯等 [7] 研究了 ATBN 对 EP 绝缘胶黏剂性能 粒子裂纹桥、热塑性粒子引起的裂纹阻塞和基体的微
的影响，结果表明，当 ATBN 的质量分数为 20% 时， 裂纹及剪切带等。常用于 EP 增韧改性的热塑性树脂
增韧效果最好，相比于未改性时，绝缘胶黏剂的拉伸 有聚醚酮（PEK）和聚醚砜（PES）等 [12] 。
强度提升了 77%，剪切剥离强度提升了 98%。卢亚汝
等 [8] 研究了 ATBN 不同质量份数对 EP/ 聚醚胺（D230） 作者简介 ：王旭升（2001-），男，本科在读，主要从事机
械制造及其自动化方面学习研究
复合材料增韧效果的影响，结果表明，当 ATBN 的质 收稿日期 ：2023-05-22

年
2024 第 50 卷 ·17·