文档介绍：环氧树脂的改性
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聚氨酯改性环氧树脂机理与性能分析
环氧树脂的改性方法
互穿网络聚合物增韧环氧树脂
聚氨酯及其性能简介
Contents
环氧树量介于一般橡胶和塑料之间。具有以下特性：可在较宽的范围内保持较高的弹性和强度，优异的耐磨性，其耐磨性是天然橡胶的2—10倍；耐油脂及耐化学品性优良：芳香族聚氨酯耐辐射、耐氧性和臭氧性能优良，耐疲劳性及抗震动性好，适于高频挠曲应用；抗冲击性高：低温柔韧性好。聚氨酯除上述种种特点外，还易于与其它单体或聚合物混合，进行互不干扰的平行反应，得到性能优良的聚氨酯互穿网络，因而成为目前研究最为广泛的一类互穿网络聚合物体系。
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4、互穿网络聚合物增韧环氧树脂
互穿网络聚合(InterpenetratingPolyerNetwork，简称IPN)是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料。1960年J．R．Millar首次提出了“互穿聚合物网络”概念，它是指由两种或两种以上聚合物相互贯穿而形成的聚合物网络体系，参与互穿的聚合物相互交叉渗透，机械缠结，起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用，实现聚合物性能互补，达到改性的目的。
互穿网络聚合物可以看作是一种特殊的聚合物的共混物。从制各方法上它接近于接枝共聚共混法，从相间有无化学结合考虑，则接近于机械共混法因此，可以把IPN视为用化学法实现的机械共混物。由于其独特的结构形态，IPN在两方面表现出和机械掺混体及化学共聚物不同的性质。其一，在溶剂中只溶胀，不溶解；其二，流动和蠕变受到阻抑。环氧树脂的耐热性和韧性，由于相互制约，一般方法很难同时提高。而IPN的协同效应可使得聚合物的冲击强度、模量、断裂伸长、硬度和耐热性等同时高于每一组分。
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5、聚氨酯改性环氧树脂机理（一）
聚氨酯对环氧树脂进行IPN结构改性，通过IPN的协同效应可以使得聚合物的冲击强度、模量、断裂伸长、硬度和耐热性等同时高于单一组分，得到耐热性、粘接强度、拉伸强度和韧性都比较理想的材料，达到增韧环氧树脂而不降低环氧树脂其他性能的目的。其反应过程可以分为以下几个步骤：
(1)合成端异氰酸酯基PU预聚体
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5、聚氨酯改性环氧树脂机理（二）
(2)扩链剂及交联剂与PU预聚体发生反应：
(3)异氰酸酯基一NcO与环氧基反应生成烷酮结构的聚合物
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5、聚氨酯改性环氧树脂机理（三）
(4)环氧树脂的固化反应
环氧树脂的固化反应方程式因固化剂的种类及有无固化反应促进剂完全不同，无统一方程式可以表述。但实质都是环氧基发生开环聚合反应，或是羟基发生交联反应，逐步地进行固化反应，形成三维网络结构。
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5、材料微观形貌结果与分析
由于聚氨酯改性环氧树脂材料形成的互穿网络结构，是两个独立而互穿的网络交织、缠绕在一起，形态比较复杂，常随聚合物组分、聚合条件等变化而变化，其中PU、EP两组分质量比是影响其相区大小和相容性的主要因素。
左图为不同聚氨酯含量样品的扫描电镜图x 5 0000倍（其中0号样品聚氨酯含量为0，,b2一b4号样品聚氯酯含量分别为6％、8％、11％)
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5、聚氨酯改性环氧树脂的力学性能
从表中可以看出，随着PU加入量的增多，材料的拉伸强度在一定范围内有所提高，冲击强度呈明显上升趋势。当加入的聚氨酯重量百分数为10％时，， KJ／m2，同纯环氧树脂相比，％，％。
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5、聚氨酯改性环氧树脂的力学性能（二）
当聚氨酯加入量为15％时，， KJ／m2，同纯环氧树脂相比，拉伸强度上升48．0％，达到最大值，冲击强度上升了115％。当聚氨酯加入量为20％时，材料的拉伸强度开始下降，，但是同纯环氧树脂相比仍然上升了19．2％，／m2，同纯环氧树脂相比上升了136％。当聚氨酯加入量为25％时，，冲击强度稍有下降， KJ／m2，同纯环氧树脂相比，虽然拉伸强度变化不明显，但冲击强度有明显提高。
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5、聚氨酯改性环氧树脂的热性能（一）