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環氧樹(shù)脂增韌技術(shù) 當環氧樹(shù)脂未經過增韌或增塑改性而制成的産品，因爲其本性呈脆性較大(dà)，伸長率較低的特點，不管做粘接，塗裝還(hái)是結構複合，都(dōu)會産生(shēng)裂紋，即使在未加外力沖擊，其本身(shēn)的應力變化也會使裂紋擴展導緻接觸面，甚至膠體(tǐ)料内層開裂，抗疲勞性能降低，承載強度急劇(jù)減弱。 爲改變環氧樹(shù)脂制品的這一緻命缺陷，從(cóng)環氧樹(shù)脂制品發明并投入應用的同時，人(rén)們就(jiù)開始研究改變其缺點的方法，通常，都(dōu)采用增韌或增塑的方法改善環氧樹(shù)脂制品的脆性。 改變環氧脆性缺陷的方法目前主要有以下幾種：增韌、增塑、增柔。改變制造方法，一般是添加增韌劑，增塑劑，增柔劑或者納米超細和晶須類的無機(jī)物，現在也有添加這種結構的合成有機(jī)化學制品的，現在也有通過接枝反應進行增韌的工(gōng)藝。 增韌、增塑、增柔固體(tǐ)結構物改型因工(gōng)藝、材料應用不同，其結構也大(dà)不相(xiàng)同，效果也很不相(xiàng)同，其中： 增韌工(gōng)藝的特色是：既能增加韌性，又基本不損害環氧制品基本性能。增塑工(gōng)藝雖然也能降低脆性，但(dàn)環氧制品剛性硬度、強度及耐熱(rè)性随着塑性效果的增加會大(dà)幅度降低，而且，因爲增塑劑其不能在環氧制品中與固化劑反應，始終以海島式結構遊離(lí)在環氧和環氧制品中，不光(guāng)是在未固化的環氧中産生(shēng)遊離(lí)和團聚，甚至在固化後的成品中，由于應力變化而産生(shēng)團聚和遊離(lí)，使制品的應力分布極不均勻産生(shēng)波浪紋，表面硬度不一至，平面不平等，甚至産生(shēng)凹坑，強度大(dà)幅度下降，耐熱(rè)、剛度性能減弱。 有一部份線型的高分子聚合物含有某些活性基團，能參與環氧制品的固化，如(rú)一些熱(rè)塑性彈性體(tǐ)、熱(rè)塑性合成樹(shù)脂，合成橡膠，在固化後能較穩定的結合在環氧制品的結構中，提高環氧制品的柔韌度，抗沖擊性能，但(dàn)制品的熱(rè)變形溫度和剛硬度都(dōu)會下降，這些材料一般稱爲增柔劑，增柔劑的表觀現象與溫度的敏感性很強，因爲增韌和增柔雖然機(jī)理(lǐ)和效果不同，但(dàn)有時候能滿足環氧制品在一般制作(zuò)上的要求，所以，很多制作(zuò)工(gōng)藝上會把增韌、增柔歸在一起混稱，甚至配合在一起用。 還(hái)有一些特殊結構的無機(jī)微粉或晶須狀物，甚至有機(jī)固體(tǐ)合成材料微粉，也能添加到環氧樹(shù)脂起增韌作(zuò)用，同時還(hái)能起一定的增強抗壓裂效果，有時還(hái)能相(xiàng)應提高耐熱(rè)性能。 經過多年(nián)的實踐和技術(shù)的改進，不斷的考量和對比，現在的抗裂降脆都(dōu)采用增韌的方法，增塑工(gōng)藝已很少應用。 增韌、增柔工(gōng)藝現在用得(de)最多的還(hái)是冷(lěng)拼添加法、材料以端羧基液體(tǐ)丁腈橡膠、端羟基液體(tǐ)丁腈橡膠、端羧基聚丁二烯、端羟基丁腈橡膠爲多，或者采用具有增韌效果的、柔性結構的環氧活性稀釋劑，如(rú)聚乙二醇縮水甘油醚，聚丁二烯縮水甘油醚等，這些材料使用方便，局部應用效果較好，但(dàn)都(dōu)有一個共同缺點，就(jiù)是分布不均勻，在分散和反應過程中都(dōu)有團聚現象發生(shēng)，還(hái)有一個因結構而造成的緻命缺陷，就(jiù)是硬度和耐溫性都(dōu)會因添加量多少而相(xiàng)應降低。 目前在增韌工(gōng)藝和材料上較爲先進的就(jiù)是采用多功能材料，複合配制具有反應聚合性能的核殼結構環氧超細橡膠增韌劑，這種增韌劑具有複雜的層間核殼結構，核心爲不同性能的超微細橡膠粒子，層間包裹着增柔的丙烯酸脂，外層通過反應複合上環氧樹(shù)脂。當環氧樹(shù)脂加固化劑聚合交聯時，均勻分散在樹(shù)脂主料中的增韌劑的環氧樹(shù)脂外殼就(jiù)在網絡結構中聚合，固定在環氧制品的三維結構中，再不遷移，永不聚集。 這類核殼結構的增韌原理(lǐ)是： 核心是回彈壓縮率極好的丁腈聚丁二烯類超細橡膠粒子，具有良好的壓縮回彈率，中間層加上丙烯酸脂類的應力吸收層，能很好的緩沖吸收多個方向，各種因素沖擊來(lái)的内外應力，外殼是包裹均勻，與固化劑交聯效果很好的環氧樹(shù)脂，能均勻分散，滴入環氧膠主料，由于經過特殊處理(lǐ)，在儲存過程和應用操作(zuò)中，一般都(dōu)不會漂移，團聚，分離(lí)。因爲其分散在環氧制品内部抵抗應力破壞由每個細微的結構單獨完成，再多元複加，所以其本不影(yǐng)響環氧制品的硬度、強度和耐熱(rè)性，使環氧消除脆性，粘結強度，抗壓、抗沖擊力效果大(dà)幅度提升，所以現代高端環氧結構、粘結、塗裝和複合材料制造工(gōng)藝中被廣泛應用。 |
