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1、超支化聚合物增韧环氧树脂,目录,1,2,3,4,基本概念,增韧方法,超支化聚合物增韧,超支化聚合物增韧现状,1,基本概念,环氧树脂,环氧树脂(EP)是聚合物基复合材料最常用的树脂基体,具有良好的粘结性、力学性能、耐热性能等优异性能。 环氧树脂最大的弱点是韧性较差,固化后的树脂耐冲击性能差,容易开裂,因此用于航空高性能复合材料,需对其进行增韧改性。,增韧,1,基本概念,环氧树脂的增韧研究是环氧树脂改性研究中的重要组成部分。 环氧树脂增韧改性方法包括化学改性和物理改性。,BACK,2,增韧方法,橡胶弹性体增韧,热致液晶增韧,热塑性树脂增韧,刚性纳米粒子增韧,互穿聚合物网络(IPN)增韧,核一壳结构
2、(CSP)增韧,超支化聚合物增韧,增韧,BACK,3,超支化聚合物增韧,超支化聚合物,超支化聚合物(Hyperbranched Polymers,HBPs)的概念首先由Flory于1952年在他发表的论文中提到认为ABx(x2)型的单体的缩聚反应生成可溶性的高度支化的聚合物。这种聚合物不是完美的树枝状大分子,而是结构有缺陷的聚合物,这种聚合物称为超支化聚合物。,3,超支化聚合物增韧,超支化聚合物,超支化聚合物分子结构虽没有树形分子完美，但它的合成采用一步法或准一步法，合成方法简单，无需繁琐耗时的纯化与分离过程，大大降低了成本。 超支化聚合物由于其独特的支化分子结构，分子之间无缠结，并且含有大量
3、的端基，因此表现出高溶解度、低粘度、高的化学反应活性等许多线型聚合物所不具有的特殊性能，这些性能使得超支化聚合物在聚合物共混、涂料、薄膜、高分子液晶、药物释放体系等许多方面显示出诱人的应用前景。,3,超支化聚合物增韧,超支化聚合物,超支化聚合物由重复支化单元和末端官能团组成，当采用有核的方法合成时，其组成还包括中心核。支化结构的重复单元构成了超支化聚合物的主体链结构。支化结构的类型和长短(即生长代数)对超支化聚合物的物理性能、流变性能等影响很大。,超支化聚合物重复单元有三种:,树形单元(D)线形单元(L)端基(T),增韧分类,3,超支化聚合物增韧,根据超支化聚合物在环氧体系中组成的不同,由于H
4、BPs固有的特性，拥有大量的端基，在环氧基体中，超支化粒子周围产生扭曲，因此端环氧基超支化聚合物不能完全取代普通环氧树脂，同样，固化剂也不能完全由超支化固化剂组成，一般采取和普通固化剂进行复配组成。,增韧原因,3,超支化聚合物增韧,3,超支化聚合物增韧,3,超支化聚合物增韧,3,超支化聚合物增韧,3,超支化聚合物增韧,BACK,4,超支化聚合物增韧现状,优点,4,超支化聚合物增韧现状,优点,Boogh比较了各种环氧树脂的增韧剂和增韧体系，发现采用超支化聚合物增韧环氧树脂与核一壳结构、刚性粒子、橡胶、PEI等增韧剂相比，韧性有很大幅度的提高，同时，对材料的模量影响较小。,现存问题,4,超支化聚合物增韧现状,展望,4,超支化聚合物增韧现状,EP固化后具有质脆、耐冲击性较差和容易开裂等缺点，因而难以满足工程技术方面的要求，故其应用受到一定的限制。为了解决这些问题，需要对EP进行增韧改性，由于超支化EP具有独特的性能，可以在保证提高EP韧性的同时不降低固化物的模量、耐热性等性能，因此合成超支化EP是超支化EP增韧的一个新的方向;如果根据分子设计，在EP中引人超支化结构，也可以拓展EP的应用领域。,谢 谢 大 家！,
