CTBN如何讓熱固性樹脂變得更堅韌，增韌機理大揭秘！（七）

來源：發(fā)布時間：2025-06-03

（3）CTBN改性CE

CE是一類含有2個或2個以上氰酸酯官能團(一0CN)的高性能熱固性樹脂,具有優(yōu)良的力學性能高的玻璃化轉變溫度(260℃)、極低的介電常數(shù)(2.8~3.2)和介電損耗(損耗角正切值為0.002~0.003)低的吸濕率以及良好的加工性能,但是CE樹脂固化反應后形成高度交聯(lián)、結構高度對稱的三嗪環(huán)化聚合物,造成CE固化物較脆。一般認為CTBN與CE之間存在式的反應。

Wang等采用CTBN增韌改性CE樹脂進行研究,發(fā)現(xiàn)CTBN在低溫階段對體系固化有較為明顯的影響,而在高溫階段對CE固化影響較小;當CTBN含量為15份時,改性體系的彎曲強度和沖擊強度分別提高了39.47%和21.92%,改性體系綜合力學性能比較好,但電性能稍有下降;樹脂的耐熱性能隨著CTBN用量的增大而下降,當CTBN含量從0提高到15份時，樹脂體系的起始分解溫度從407℃降低到383℃。朱雅紅等采用機械剪切力的方法改變相分離過程的外部條件,通過預聚的方法改變相分離的初始條件,改善CTBN與CE的宏觀相分離過程。結果表明,分別采用固化前對CE/CTBN施加高速剪切力和預聚CE的方法可有效解決CTBN增韌CE樹脂中存在的宏觀相分離問題;施加高速剪切力后,體系(每100份CE中含10份CTBN)沖擊韌性可達到14.4kJ/m’,比改性前(沖擊韌性為6.0kJ/m’)提高了140%;預聚CE后體系沖擊韌性可達到12.1kJ/m’,比改性前提高了102%。研究還發(fā)現(xiàn),CE/CTBN共混物中CTBN分散相以不規(guī)則粒子形狀均勻地分布在CE基體***混體系兩相呈典型的“海一島結構”分布,工藝改進后,共混體系中以分散相存在的CTBN粒子形成胞狀結構，這些含有包埋物的胞狀CTBN顆粒有利于提高CE樹脂基體的韌性和強度。任鵬剛等[2在雙酚A型二氰酸酯(BADCy)樹脂中直接加入CTBN進行共混，再用階段性升溫的方法使共混體系固化。研究發(fā)現(xiàn)CTBN能促進BADCy低溫下的三嗪環(huán)反應,但是使BADCy的后處理溫度提高。當CTBN的含量超過15份時:CTBN顆粒以球形顆粒的形式從基體BADCy中析出，這些顆粒形成大量的剪切帶及銀紋,吸收大量的能量使共混體系的韌性增強。隨著CTBN含量的增大，出現(xiàn)顆粒較大的CTBN分散相,能有效阻止裂紋擴展,使共混體系的韌性大幅度提高。mcrpn:mBAncy=25:75體系的沖擊強度比純BADCy樹脂體系提高了2.3倍彎曲強度下降了28%。加入CTBN導致兩相結構的形成,且CTBN含量增加使分散相的粒徑增大。

雙環(huán)戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)樹脂是分子結構中以環(huán)戊二烯取代了雙酚A型氰酸酯樹脂中的二甲基碳,因此介電損耗值更低。但是DCPDCE固化后也形成高度交聯(lián)的三嗪環(huán)結構,存在固化物剛度大、韌性較差等缺點。賈丙雷等采用CTBN對DCPDCE進行增韌改性。結果表明,CTBN對DCPDCE的固化反應具有催化作用;CTBN用量較小時就能夠有效地改善DCPDCE的力學性能,當CTBN含量為2%時,體系彎曲強度達到最大值117.93MPa,當CTBN含量為8%時,沖擊強度達到最大值8.2kJ/m’,比純DCPDCE提高了16.8%;CTBN改性DCPDCE服從孔洞剪切屈服機理;CTBN的加入對DCPDCE的吸濕性能有負面影響,但在用量少于8%時吸水率均在1%以下。

（未完待續(xù)）

來源：西北工業(yè)大學理學院應用化學系、中國塑料、劉乃亮、齊暑華、理莎莎、吳利敏、魯惠玲

標簽：環(huán)氧樹脂多官能環(huán)氧樹脂耐溫環(huán)氧樹脂

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