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CTBN如何讓熱固性樹脂變得更堅韌，增韌機(jī)理大揭秘?。ㄎ澹?/h1>
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發(fā)布時間：2025-05-27
CTBN的含量不僅要考慮到對環(huán)樹脂的增韌作用,還需要考慮增韌體系的力學(xué)性能。當(dāng)CTBN用量較少時,改性體系的增韌主要依靠孔洞的塑性膨脹和孔洞誘發(fā)的剪切變形,因而增韌作用有限,但由于CTBN可與樹脂的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng),提高了樹脂的相對分子質(zhì)量,同時CTBN中一CN基的引入,對改性體系的粘接強(qiáng)度有明顯的改善;當(dāng)CTBN用量增多時,橡膠以球形粒子沉析在環(huán)氧樹脂連續(xù)相中,由于橡膠粒子可引發(fā)大量的銀紋和剪切帶,從而使環(huán)氧樹脂的韌性得到***的提高。然而,伴隨著橡膠相的增多,改性體系的強(qiáng)度開始降低;繼續(xù)增加CTBN用量,橡膠粒子形成連續(xù)相,體系的韌性進(jìn)一步提高,但力學(xué)強(qiáng)度已***下降。因此,一般的研究結(jié)果都認(rèn)為CTBN含量在15份左右時改性環(huán)氧樹脂體系的綜合性能比較好。
由于環(huán)氧樹脂基體本身存在黏度、平均相對分子質(zhì)量等差異,因此CTBN對不同的環(huán)氧樹脂增韌效果并不相同。環(huán)氧值較高的環(huán)氧樹脂,其基體黏度、平均相對分子質(zhì)量較**得的增韌改性環(huán)氧樹脂的黏度，平均相對分子質(zhì)量也較低。反之，環(huán)氧值較高的環(huán)樹脂,其基體黏度、平均相對分子質(zhì)量較高,制得的增韌改性環(huán)氧樹脂的黏度、平均相對分子質(zhì)量也較高，但是較高的黏度和較大的相對分子質(zhì)量在應(yīng)用中會帶來諸多不便。
高菊等通過比E-51和E-44%種環(huán)氫樹脂，認(rèn)為E-51適宜用來制作環(huán)氧樹酯/CTBN增韌劑。實(shí)驗(yàn)中采用季銨鹽作為CTBN和環(huán)氧樹脂的酯交換催化劑,加入15份相對分子質(zhì)量為3150、丙烯腈含量為26%、酸值為32mg/g的CTBN時,增韌劑的綜合性能比較好。余劍英等[“研究了CTBN對E-5l和F-512種環(huán)氧樹脂的改性效果。結(jié)果表明,在CTBN用量相同時,E-5]增韌體系的粘接強(qiáng)度明顯高于F-51增韌體系,但在CTBN用量大于15份時,CTBN對F-51的增韌作用則優(yōu)于E-51。這種差異與增韌體系的微觀形態(tài)有關(guān),在CTBN用量為5份時,E-51體系中形成的橡膠顆粒直徑約為0.5“m，而F-51體系中顆粒直徑在1.5~2.5μm之間;當(dāng)CTBN用量為15份時,E-51體系中形成的橡膠顆粒直徑約為14m,而F-51體系中顆粒平均直徑為2m。由于F-51增韌體系中形成了尺寸較大的孔洞,容易因應(yīng)力集中而導(dǎo)致材料的粘接強(qiáng)度降低,但其析出的粒徑較大的橡膠顆粒,可以較好地終止銀紋和剪切帶的發(fā)展,則有利于材料韌性的提高姚興芳[?制備了室溫固化CTBN增韌環(huán)氧樹脂的雙組分膠黏劑。其甲組分為CTBN、E-44、E-51和KH550共聚物;乙組分為低相地分子質(zhì)量聚酰胺與DMP-30(質(zhì)量比為1:100)的**溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表:mcren-8:1在200℃下反應(yīng)2.5h所得的明，mER甲組分,與乙組分固化24h后,粘接鋁合金試樣的剪切強(qiáng)度可以達(dá)到25.34MPa,且耐介質(zhì)性能良好。
（未完待續(xù)）
來源：西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系、中國塑料、劉乃亮、齊暑華、理莎莎、吳利敏、魯惠玲
CTBN的含量不僅要考慮到對環(huán)樹脂的增韌作用,還需要考慮增韌體系的力學(xué)性能。當(dāng)CTBN用量較少時,改性體系的增韌主要依靠孔洞的塑性膨脹和孔洞誘發(fā)的剪切變形,因而增韌作用有限,但由于CTBN可與樹脂的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng),提高了樹脂的相對分子質(zhì)量,同時CTBN中一CN基的引入,對改性體系的粘接強(qiáng)度有明顯的改善;當(dāng)CTBN用量增多時,橡膠以球形粒子沉析在環(huán)氧樹脂連續(xù)相中,由于橡膠粒子可引發(fā)大量的銀紋和剪切帶,從而使環(huán)氧樹脂的韌性得到***的提高。然而,伴隨著橡膠相的增多,改性體系的強(qiáng)度開始降低;繼續(xù)增加CTBN用量,橡膠粒子形成連續(xù)相,體系的韌性進(jìn)一步提高,但力學(xué)強(qiáng)度已***下降。因此,一般的研究結(jié)果都認(rèn)為CTBN含量在15份左右時改性環(huán)氧樹脂體系的綜合性能比較好。
由于環(huán)氧樹脂基體本身存在黏度、平均相對分子質(zhì)量等差異,因此CTBN對不同的環(huán)氧樹脂增韌效果并不相同。環(huán)氧值較高的環(huán)氧樹脂,其基體黏度、平均相對分子質(zhì)量較**得的增韌改性環(huán)氧樹脂的黏度，平均相對分子質(zhì)量也較低。反之，環(huán)氧值較高的環(huán)樹脂,其基體黏度、平均相對分子質(zhì)量較高,制得的增韌改性環(huán)氧樹脂的黏度、平均相對分子質(zhì)量也較高，但是較高的黏度和較大的相對分子質(zhì)量在應(yīng)用中會帶來諸多不便。
高菊等通過比E-51和E-44%種環(huán)氫樹脂，認(rèn)為E-51適宜用來制作環(huán)氧樹酯/CTBN增韌劑。實(shí)驗(yàn)中采用季銨鹽作為CTBN和環(huán)氧樹脂的酯交換催化劑,加入15份相對分子質(zhì)量為3150、丙烯腈含量為26%、酸值為32mg/g的CTBN時,增韌劑的綜合性能比較好。余劍英等[“研究了CTBN對E-5l和F-512種環(huán)氧樹脂的改性效果。結(jié)果表明,在CTBN用量相同時,E-5]增韌體系的粘接強(qiáng)度明顯高于F-51增韌體系,但在CTBN用量大于15份時,CTBN對F-51的增韌作用則優(yōu)于E-51。這種差異與增韌體系的微觀形態(tài)有關(guān),在CTBN用量為5份時,E-51體系中形成的橡膠顆粒直徑約為0.5“m，而F-51體系中顆粒直徑在1.5~2.5μm之間;當(dāng)CTBN用量為15份時,E-51體系中形成的橡膠顆粒直徑約為14m,而F-51體系中顆粒平均直徑為2m。由于F-51增韌體系中形成了尺寸較大的孔洞,容易因應(yīng)力集中而導(dǎo)致材料的粘接強(qiáng)度降低,但其析出的粒徑較大的橡膠顆粒,可以較好地終止銀紋和剪切帶的發(fā)展,則有利于材料韌性的提高姚興芳[?制備了室溫固化CTBN增韌環(huán)氧樹脂的雙組分膠黏劑。其甲組分為CTBN、E-44、E-51和KH550共聚物;乙組分為低相地分子質(zhì)量聚酰胺與DMP-30(質(zhì)量比為1:100)的**溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表:mcren-8:1在200℃下反應(yīng)2.5h所得的明，mER甲組分,與乙組分固化24h后,粘接鋁合金試樣的剪切強(qiáng)度可以達(dá)到25.34MPa,且耐介質(zhì)性能良好。
（未完待續(xù)）
來源：西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系、中國塑料、劉乃亮、齊暑華、理莎莎、吳利敏、魯惠玲
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