丙烯酸酯嵌段聚合物改性环氧树脂的研究开题报告.doc

湖 北 大 学 本科毕业论文（设计）开题报告 题 目 丙烯酸酯嵌段聚合物改性环氧树脂的研究 姓 名 程俊学 学 号 2012221106220117 专业年级 2012级化学工程与工艺 指导教师 管蓉 职 称 教授 年 月 日 本课题的研究目的及意义 环氧树脂泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。由于环氧树脂固化剂，改性剂体系的多样性，使得固化后的环氧树脂体系几乎可以使用各种要求。这使得环氧树脂是一类重要的应用最广泛的热固性树脂，固化后的环氧树脂一般具有高机械性能，强大的内聚力，密集的分子结构，优异的粘附性质，固化收缩率小，良好的绝缘性，耐腐蚀性能好，良好的稳定性和良好的耐热性等优良的特性，因此广泛引用在电子，航空航天，复合材料和建筑材料的各个领域。其中环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。复合材料成型用环氧（主要应用于电子行业的印刷电路板）占四分之一。环氧树脂应用于电子电气行业的为电子级环氧树脂，环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。如电子工业不可缺少的绝缘材料，使用环氧树脂作为覆铜板的基材这是环氧树脂在电子工业消耗最大量的应用，其次是电子零件的个种封装，包括传统的CRT显示器，电容和LED封装材料用的点火线圈;半导体和集成电路封装也被广泛使用环氧树脂塑封材料。但是纯环氧树脂固化后交联密度大、呈三维网状结构，这样使得其内应力较大，质地较脆，耐冲击性较差，容易开裂。所以环氧树脂的增韧就能成为了一个很重要的研究课题，对环氧树脂的发展有很大的影响，将有助于扩大环氧树脂的应用领域。 已了解的本课题国内外研究现状 环氧树脂的增韧改性有很多种方法，但目前国内外采用的方法主要包括橡胶弹性体增韧改性、热塑性树脂增韧改性、互穿聚合物网络（IPNs）增韧改性、热致性液晶聚合物（TLCP）增韧改性、刚性纳米粒子增韧改性、超支化聚合物（HBP）增韧改性、核/壳结构聚合物增韧改性、柔性链段固化剂增韧改性和无机晶须增韧改性等[1]。在橡胶弹性体增韧改性方面，现在普遍采用增韧机理有银纹-剪切带理论、银纹支化和孔洞剪切屈服理论[2]。如陈青[3]等端羧基丁腈橡胶(CT BN)增韧改性环氧树脂(EP)，并以2-乙基-4 -甲基咪唑作为固化剂得到改性的环氧树脂，实验结果表明：。当C TBN 含量为25 phr 时,各种性能都较优良，耐冲击性能大约提升5倍,改性环氧的弯曲强度降低了77 .3 % , 弯曲模量降低了85 .1%, 拉伸剪切强度提高了57 .6 %，耐热性能也较好。如武渊博[4]等通过用端环氧基丁晴橡胶(ETBN)来增韧环氧树脂。研究后的结果：随着ETBN含量的增大，曲强度、拉伸强度和拉伸模量都在降低，反而冲击强度、断裂伸长率在随之明显增加。这表明ETBN对环氧树脂的增韧效果明显。在热塑性树脂增韧改性方面，其增韧的机理与橡胶弹性体增韧改性环氧树脂相似，虽然增韧效果不如橡胶弹性体增韧改性法，但是这种方法不影响甚至能提高改性后环氧树脂的耐热性和模量[4]。如孙攀[5]等，通过聚醚醚酮（PEEK）来增韧改性环氧树脂，并用可溶性聚醚醚酮（s-PEEK）来进行对比试验。研究后发现两者都可以提高环氧树脂的抗冲击性、热稳定性、弯曲性能和玻璃化转变温度（Tg）。当s-PEEK的加入量为EP 的5%时，其抗冲击强度高达42.6 kJ/m2,比未改性的环氧树脂提高了69.1%，当s-PEEK的加入量为EP 的25%时，相应体系的Tg 为179.1 ℃，比未改性的环氧树脂提高了近20℃；当PEEK 的加入量为环氧树脂的5%时，其抗冲击强度高达46.6 kJ/m2，未改性的环氧树脂提高了85.6%。这说明耐热性提高了。如Soares B G[6]等，用异氰酸酯功能化的端羟基聚醚（POPENCO）增韧双酚A 型环氧树脂，并用三乙烯四胺（TETA）为固化剂来固化，实验结果显示所得的固化物均为网络结构，无明显相分离过程，当POPENCO的含量为10phr时，固化物在玻璃化温度不变的情况下，其韧性和模量都得到了提高。在互穿聚合物网络（IPNs）增韧改性方面，其与环氧树脂互容的IPNs在受应力作用时，环氧树脂裂纹的破坏性扩展会随着能量的大量消耗而终止，这样就达到了增韧的目的。王欣[7]等，通过聚乙二醇来增热环氧树脂，研究后用改性后的环氧树脂和α-甲基丙烯酸制成环氧树脂胶粘剂，测试得到这种环氧树脂的拉伸剪切强度可高达5.95MPa，并且180°剥离强度