年产1200吨增韧环氧树脂配方及车间工艺设计(8)
2）“银纹-剪切带”机理
“银纹-剪切带”机理，又称为“孔洞剪切屈服机理”，它与“银纹-钉锚”机理刚好相反。改性环氧树脂中的外来相颗粒在固化冷却过程受到流体静拉力的作用，负荷时裂纹前端又会受到三向应力场的作用。这两种作用力叠加，使外来相颗粒内部或外来相颗粒与基体间的界面破裂而产生孔洞。这些孔洞的产生一方面可以缓解裂纹尖端累积的三向应力；另一方面又会增加橡胶上的应力集中，使孔洞化作用进一步发生，并且诱发橡胶颗粒间基体树脂的局部剪切屈服。这种剪切屈服又会导致裂纹尖端的钝化，从而进一步减少基体树脂中的应力集中并阻止断裂发生。
3）“协同效应”
“协同效应”就是两种或两种以上的物质通过某种方式结合成一种混合体系，同时具有各个成分的性质。通过不同的工艺，我们可以按照我们的要求充分发挥各组分的优点，互补缺点，得到一种取长补短的新体系。有时候混合体系在某方面的性能甚至会超过它的所有组分。另外“强迫包容效应”和“协同效应”比较相近，指用混合体系中一种组分的优点去掩盖另一种组分的缺点，提高整体性能。“协同效应”不但可以用于环氧树脂的增韧，还可以用来改进环氧树脂的其它性质[23]。
1.5 聚氨酯增韧环氧树脂
1.5.1 聚氨酯增韧环氧树脂[6]
环氧树脂具有粘接强度高、粘接面广、收缩率低、电气性能和耐酸碱性能好等优点, 被广泛用作粘合剂、电气材料和绝缘材料。但由于环氧树脂的韧性差、易开裂、冲击强度低, 所以在使用时一般要对其进行增韧改性 。近几十年来, 国内外许多学者对于环氧树脂的改性做了大量卓有成效的研究工作, 其中热致液晶 、纳米粒子、柔性链段固化剂和互穿网络等增韧技术是近来的研究热点。
多年来对环氧树脂的改性研究一直是国内外学者研究热点,其中采用聚氨酯改性EP 是一种有效的手段。聚氨酯具有高弹性、耐磨、抗撕裂等特点,且与EP 相容性好。因此,利用PU改性EP能显著提高其力学性能, 实现EP 在众多领域的应用。本文对PU改性EP的机理、工艺及效果进行了分析,并对其应用领域进行了展望。该课题的研究能为EP 增韧改性方面提供新的研究思路,扩大EP 的应用领域, 因而具有重要的研究意义。
利用不同类型的PU改性EP的研究已取得令人瞩目的成就,改性后的EP已广泛应用于国民经济的各个领域。随着科学技术的发展、社会环保意识的提高及社会对新材料的迫切需求,对PU的性能也提出了更高的要求。研究功能化、高性能化的PU , 不断开发出具有新官能团结构的PU 将是研究的一个重要方向。根据多年的研究经验, 笔者认为将PU-EP/ IPN材料的力学性能和功能性结合起来, 制造新型结构、功能一体化新型材料将是未来研究的发展方向,具有广阔的市场潜力和良好的发展前景。
1.5.2 聚氨酯改性环氧树脂的机理及优点[7]
机理：聚氨酯预聚体中的异氰酸根(-NCO)在催化作用下，受热进攻环氧树脂分子链上的羟基(-OH)，两者聚合从而达到改性环氧树脂的目的。
本研究以聚醚二元醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)作为原料，在催化剂有机锡的作用下，于80℃左右合成了具有较好柔顺性、优异的低温性能和耐水解性的聚醚型聚氨酯预聚体。
(1)以聚醚二元醇(PPG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料，合成以异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体；再用聚氨酯预聚体的-NCO和环氧树脂的仲羟基-OH反应，生成共聚物。
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