聚醚砜/碳纳米管对环氧树脂的协同增韧
2021-03-22黄壮阳泽濠施燕华蔡超迁刘勇张辉
工程塑料应用 2021年3期
黄壮 ,阳泽濠 ,施燕华 ,蔡超迁 ,刘勇 ,张辉
(1.东华大学材料科学与工程学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620;2.东华大学纺织科技创新中心,上海 201620)
环氧树脂(EP)属于热固性树脂的一种,具有固化收缩率小、粘结性能好、电绝缘性好、化学稳定性高等优点,被广泛应用在化工涂料、胶粘封装、航空航天以及高性能复合材料等产业。但是其固化后交联密度高、脆性大、耐冲击性能差的问题却大大限制了其应用,因此针对EP的增韧改性工作一直是行业内的热点课题[1]。
聚醚砜(PESU)是一种高性能的热塑性树脂,分子结构中主要有砜基、醚基和次苯基,其中砜基赋予了其较好的耐热性、醚键赋予了其较好的韧性,而且其模量与EP相近[2]。PESU可以在不降低EP本身耐热性以及刚度的情况下有效提高其断裂韧性。然而,采用PESU对EP进行增韧改性时,材料韧性的明显提高需要添加较高含量的PESU,PESU添加量过高会导致EP的黏度大幅度上升,降低了EP的工艺性能[3]。碳纳米管(CNTs)具有高的长径比、超高强度以及超高模量,近年来已被广泛应用于EP的改性研究,CNTs的拔出以及断裂、桥接、裂纹固定和裂纹挠曲等是EP增韧的主要机制[4-6]。由于单一组分的增韧剂对EP的增韧效果有限,在EP中引入两种增韧剂以获得协同的增韧效果逐渐受到研究者的关注。徐辛[7]通过简单的机械搅拌在EP中同时添加少量的PESU和纳米二氧化硅粒子对EP进行改性,结果表明,在EP的模量和热性能没有牺牲的情况下,PESU和纳米二氧化硅粒子的同时加入能够显著提高EP的强度和韧性;……
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