聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的制備及性能的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(EP)是工業(yè)中重要的熱固性樹脂之一。由于其優(yōu)秀的附著性、高強度以及抗化學腐蝕性，被廣泛的應用于黏結劑、涂料、封裝材料等領域。然而，由于環(huán)氧樹脂的固化密度高所引起的脆性大和抗沖擊性差的缺點阻礙了其進一步的應用。本文研究的主要目的是將聚氨酯預聚體加入到環(huán)氧樹脂體系中，形成環(huán)氧樹脂/聚氨酯互穿網絡聚合體(EP/PU IPNs)，得到EP/PU復合材料。通過力學測試，DSC，TGA，SEM等方法研究改性材料的機械性能、熱性能以及微觀結

2、構，并通過非等溫DSC法研究了改性材料的固化動力學。 實驗考察了反應時間和反應溫度對聚氨酯預聚物的影響，得到了制備聚氨酯預聚物的適宜溫度為70℃，反應時間為70～90min。對聚氨酯預聚物的紅外分析表明，各官能團基本反應完全，得到了預期的產物，并討論了水對預聚物的影響因素。 力學測試表明，用聚氨酯改性后的環(huán)氧樹脂的韌性得到了很大程度的提高，同時其力學性能也有較大的提高。對端異氰酸酯基聚氨酯改性環(huán)氧樹脂而言，15％的聚氨酯

3、與環(huán)氧樹脂能夠很好的形成互穿網絡結構，使得互穿材料的拉伸性能比純壞氧樹脂的提高了48.1％，沖擊強度提高了14.9％；對端羥基聚氨酯改性環(huán)氧樹脂而言，12％的聚氨酯與環(huán)氧樹脂能夠很好的形成互穿網絡結構，使得互穿材料的拉伸性能比純環(huán)氧樹脂的提高了23.7％，沖擊強度提高了78.9％。 TG-DSC研究表明，聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性較純環(huán)氧樹脂有較大的提高。這是因為聚氨酯和環(huán)氧樹脂形成了兩相互穿網絡結構，使其熱穩(wěn)定性大幅增強。