基于超支化聚酯和纳米锆渣的核壳粒子制备与应用研究(3)
1.2.6超支化聚酯简介与其对环氧树脂的改性
本文主要通过添加合适核壳比的复合粒子来提高改性体系的综合性能，增强剪切强度和冲击强度、降低固化体系的内应力。核壳粒子橡胶相尺寸的减小可以逐渐增加改性体系的冲击强度，使内应力进一步降低，但实验表明对体系的剪切强度影响并不显著。
1.3超支化聚酯简介与其对环氧树脂的改性
1.3.1超支化聚酯
目前，国内外超支化聚合物的合成有两种方法，即“一步法”和“准一步法”，所用反应大部分是多官能团ABx单体的自缩聚反应或烯烃的可控自聚合反应[19]。
超支化聚合物是由ABx支臂原料和核组分反应而成，其中A和B具有反应活性的官能团，通过缩聚反应生成高度支化的聚合物。通过缩聚反应使其具有众多端基的特点。超支化聚合物与线形聚合物比较具有显著的优越性能，低粘度和材料性能优异，正成为人们所关注的焦点之一。超支化的概念最初由Florv在1950年提出的只要单体是ABx，(X≥2)型的，A、B均为有反应活性的官能团，就能产生超支化结构[20-21]。即使超支化聚合物的核组分、支臂组分相同，但接上不同的终端基团会使性能不同。因此本试验将HBP-OH转化为HBP-NH2，使终端基团羟基变成氨基以改变超支化聚合物的性质，从而研究终端为氨基的超支化聚合物对环氧树脂的改性作用。
1.3.2超支化聚酯改性
超支化聚酯熔点和溶液的粘度比同分子量的线性聚合物要低。HBPS的显著优点是官能端/端基团，如羟基，胺，酸酐，异氰酸酯，羧酸，和环氧基团，它可以提高HBPS和环氧树脂之间的相容性。 HBPS的另一个优异特征是，它们具有的自由体积使得当HBPS用作改性剂时可以大大提高环氧树脂的韧性。此外，HBPS的独特的球形结构，使得末端基团可以伸展并且与环氧树脂或固化剂的官能团的相互作用，可以减少环氧树脂热固性收缩。[22]
1.4核壳粒子概述
核壳粒子核壳聚合物是一类由两种或两种以上单体通过乳液聚合得到的聚合物复合粒子，一般至少由核（通常可以为固体、液体或者气体）和壳（一般为固体，根据应用不同而含有不同的端基官能团）两部分组成，其性质由核、壳两部分组成材料共同决定。通过改变核和壳的成分和核壳的不同组合，可以得到一系列性能不同的CSP。通过改变核和壳的成分以及核和壳的不同组合，可以得到一系列性能不同的核．壳乳液聚合物。研究表明，用预先设计好的核壳聚合物粒子改性环氧树脂的韧性可以达到或超过液体橡胶的增韧效果。一些研究表明，粒子空穴化一塑性形变是增韧环氧的主要机理。材料试样表面存在着应力发白区，应力发白是由粒子空穴化形成的空洞对可见光散射的现象 ，韧性随应力发白区长度的增加而增大 。核壳型纳米材料是由内部核与外部壳通过化学键或其它作用力复合而成，因其成分、结构及大小的不同而体现出独特的物化性质。核壳型纳米材料的性质并不是各组分性能简单的叠加，而是通过组分间协同作用而产生的一种综合性能，并且已经被广泛的应用。核壳型纳米材料特殊的物理和化学性能不仅与各组分的类别有关，同时还受到复合材料的尺寸、形貌以及结构的影响[23]。本课题讨论的是以锆渣为核以超支化聚合物为壳形成的核壳粒子,并讨论此核壳粒子对环氧树脂改性。
2 实验方法
2.1 实验材料：
(1)双酚A二缩水甘油醚（DEMA）:牌号E-51，环氧值0.48-0.54，环氧当量重量为185到200,杭州港胶粘剂有限公司
(2)聚酰胺650：,胺值200-240mg KOH /gm，无锡树脂厂。
(3)锆渣颗粒：粒径为300 nm（基于扫描电镜照片计算，见图），宜兴新兴锆业有限公司。
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