Ⅰ 影响环氧树脂TG值的主要因素有哪些
复合材料由于质量轻且具有比一般金属材料高的比强度、比模量,热固性树脂特别是环氧树脂通常用作复合材料基体树脂,对基体树脂进行增韧改性是提高复合材料的性能的关键措施之一。上世纪80年代初首次报道用Ulteml000R聚醚酰亚胺(PEI)改性环氧树脂的研究:李善君等合成了一系列与环氧树脂具有良好相容性的结构新颖的可溶性聚醚酰亚胺PEI,在EPOn-828和TGD-DM环氧树脂体系中取得了非常优异的增韧效果,材料断裂能提高5倍、模量和玻璃化温度维持不变。那么聚醚酰亚胺到底如何影响环氧树脂性能?专家从化学结构和使用数量2个方面进行了介绍。
关于聚醚酰亚胺化学结构的影响,专家以4种不同主链结构的聚醚酰亚胺改性了4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚环氧树脂(TG-DDM,环氧值为0.66)和4,4’-二氨基二苯砜(DDS)固化体系,双酚A二醚酐(BISA-DA)与4种不同结构的二胺合成聚醚酰亚胺。观察以20%聚醚酰亚胺(PEI)与TGDDM/DDS(40%)共混物在150%固化5 h后导致共混物呈现不同的相结构,结果TGDDM/PID共混物的断裂面如有褶皱的丝绸(A),经CH2Cl2刻蚀也未发现两相结构,表明共混物在固化反应过程中并未发生相分离;TGDDM/PIM共混物显示PIM粒子分散在环氧树脂连续相中(B);而PIP改性的环氧树脂为双连续结构,深色的环氧富集相中有PIP的粒子分散其中,浅色的聚醚酰亚胺富集相是相反转结构(C);TGDDM/PIB共混物为相反转结构(D),环氧形成粒子被聚醚酰亚胺的连续相所包围。上述结果表明,聚醚酰亚胺的主链结构对改性体系相结构有显著影响,PIP改性TGDDM体系具有双连续相结构。
聚醚酰亚胺用量不仅对改性体系相结构有影响,且对其力学性能有显著影响。以PIM聚醚酰亚胺改性双马来酰亚胺BMI/DBA为例(BMI是4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷,DBA是0,0’-二烯丙基双酚A),专家了聚醚酰亚胺用量,对PIM/BMI改性体系相结构的影响和对改性材料力学性能的影响。加入5%PIM后改性体系的断裂能较纯双马树脂有所升高,加入10%及15%PIM的改性体系断裂能有显著的增大。在PIM 15%改性体系断裂能增大了2倍多,而改性材料弯曲模量略有下降。可见聚醚酰亚胺用量的增大有利于材料韧性的升高。改性双马树脂体系的相结构随聚醚酰亚胺用量而变化,5%时所得为PIM分散粒子相结构,10%时形成双连续相结构,15%以上导致相反转,聚醚酰亚胺作为连续相和力学强度支撑相,有利于力学性能的大幅度提高,使断裂韧性得以提高。
Ⅱ 酚醛树脂可以提高环氧树脂体系的tg吗
在苯并恶嗪/环氧树脂两元体系中,加入不同比例的酚醛树脂,研究其反应动力学及流版变特性。采用该权体系为基体制备了覆铜板,并对覆铜板的耐热性、吸水率及介电性能进行测试。结果表明:提高酚醛树脂的含量,有利于降低反应体系的固化温度,提高覆铜板的热失重温度(Td5%);但随着酚醛树脂含量的增加,体系的介电性能下降,玻璃化转变温度(Tg)呈现先上升后下降的趋势,吸水率呈先下降后上升的趋势。当酚醛树脂含量达到12%时,体系的综合性能最佳,其Tg达到204℃,高压蒸煮(PCT)吸水率为0.44%,且加工窗口较宽。
Ⅲ 怎么改变环氧树脂的密度
环氧树脂是热固性树脂,本身不耐冲击的,只有固化后的环氧树脂膜才谈得上冲击,要提高冲击,就要考虑提高交粘密度,可以考虑增加固化剂的量,或者换用TG值高的环氧树脂。如604。
颜色偏黄,这要从合成工艺上去改进,事后是很难办的,现在做的好的可以做到水白,不是一句话可以说完的,要改变工艺!
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。[1]
中国自1958年开始对环氧树脂进行了研究,并以很快的速度投入了工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展,除生产普通的双酚A-环氧氯丙烷型环氧树脂外,尚生产各种类型的新型环氧树脂,以满足国防建设及国发经济各部门的急需。
材料特点概括:固化方便,附着力强,收缩性低,化学性稳定,耐霉菌。工艺简单,无需施加过高的压力,具有良好的绝缘性,耐化学腐蚀,具有较好的耐油性和耐溶剂性。
贮存使用注意事项:存放在阴凉通风处; 必须与固化剂配套使用。
《2013-2018年中国环氧树脂市场全景调查及未来发展趋势报告》中资料显示,环氧树脂的生产主要集中在中、日、欧三个地区,其他还有韩国、美国、台湾地区、泰国、南非和委内瑞拉等。中国大陆的生产能力约占世界总生产能力的60%。
尽管如此,巨大的市场潜力仍为国内企业提供了生存和发展空间。预计未来中国环氧树脂产能还将进一步增长。未来5-10年,中国环氧树脂行业将会进一步规范化,生产成本过高、环保不合格、产品档次低的企业将被淘汰。同时,国内支柱产业加快发展给环氧树脂行业带来无限商机,如汽车领域,信息产业,能源、交通运输、建筑产业,这些发展方兴未艾的支柱产业都是应用环氧树脂的生力领域,会对环氧树脂带来巨大的市场需求。
Ⅳ 涂料成分分析
一般来说,涂料由三种成分组成,即成膜物质、颜料和溶剂。有时需要添加一些功能添加剂来提高其特殊功能。详见文章:涂料基本组成介绍。
涂层将在基底表面形成薄膜。这种薄膜不仅具有一定的机械性能,而且一些特殊的功能,如装饰性能,也越来越受到人们的追捧。比如:发光、变色、保温、特殊触感等。
一般来说,涂层开始是流动的液体,在涂层完成后形成固化的薄膜。成膜方法主要有以下几种:
02溶剂蒸发和热熔成膜法
一般来说,聚合物只有在高分子量时才表现出良好的物理性能,但它们具有高分子量和高玻璃化转变温度。为了使它们包衣,需要使用足够的溶剂来降低体系的玻璃化转变温度,使T-TG值足够大,使溶液流动并包衣。
当溶液在室温下接近0.1pa·s时,可用于喷涂。涂布后溶剂挥发,形成固体膜,这是一般塑料涂料的成膜形式。为了使漆膜光滑,必须选择好的溶剂。
如果溶剂挥发过快,浓度上升较快,表面的涂层可能因粘度过高而失去流动性,导致漆膜不均匀;此外,蒸发过快,由于溶剂蒸发时散失热量过多,表面温度可能降至零度,会使水在膜内凝结,导致漆膜失去透明性,泛白或降低漆膜强度;不同的溶剂会影响漆膜中聚合物分子的形态。
如上所述,不良溶剂中的聚合物分子卷曲成团,而良溶剂中的聚合物分子被拉伸松弛。不同的溶剂,最终漆膜的微观结构也有很大的不同。前者分子较少缠结,而后者分子紧密缠结,前者倾向于具有高得多的强度。
这种成膜方法可以用易拉罐内壁的氯乙烯漆来说明。将聚氯乙烯溶解在丁酮和甲苯的混合溶剂中,所得聚氯乙烯溶液的粘度在25℃时达到约0.1pa·s。之后涂层溶剂逐渐挥发,Tg不断升高。三天后Tg可以达到室温左右,即T-TG=0,说明自由体积已经达到最低水平,不能为分子运动提供足够的空穴,溶剂也不能轻易从膜中逸出。但此时约有3-4%的溶剂结合在膜中2min,这些溶剂必须在180℃(即T-TG值升高)加热2分钟以上才能被去除。
为了使聚合物成膜,除了加入溶剂降低体系的Tg外,还可以通过提高温度来提高T-TG(即增加自由体积),使聚合物能够流动,即通过加热使聚合物熔融。通过冷却基材表面的流动聚合物可以获得固体漆膜,这是热塑性涂膜形成的另一种形式,即热熔成膜。例如,涂在牛奶纸瓶上的聚乙烯就是通过这种方法形成的。
粉末涂料也是热熔成膜的:塑料聚合物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等。可以粉碎成粉末,然后用静电或热的方法附着在基底表面,加热到熔化温度以上。熔融聚合物被粘性流体整平后,冷却得到固体漆膜。粉末涂料主要是热固性粉末涂料,在加热熔融成膜的过程中伴随着交联反应。粉末涂料的内容将在后面讨论。
03化学成膜法
将具有分子量的聚合物涂覆在基底表面后,在加热或其他条件下,分子反应进一步增加分子量或交联形成坚韧的薄膜。这种成膜方式是热固性涂料常见的成膜方式,包括光敏涂料、粉末涂料、电泳涂料等。
如干性油和醇酸树脂通过与氧反应成膜,氨基树脂和含羟基的醇酸树脂,聚酯和丙烯酸树脂通过醚交换反应成膜,环氧树脂和多胺成膜,多异氰酸酯与含羟基的低聚物反应成膜,光敏涂料通过自由基聚合或阳离子聚合成膜等。这些内容以后会一一讨论。需要指出的是,在化学反应之前或同时,通常涉及一个溶剂挥发过程。
Ⅳ 树脂的tg点指的是什么
树脂的tg点指的是树脂的玻璃化温度,即高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度。
无定专型聚合物(包括结晶型属聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度,是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示,随测定的方法和条件有一定的不同。
树脂的玻璃化温度是树脂的一种重要的工艺指标。
(5)如何提高树脂的tg值扩展阅读
1、树脂的耐冲击性能一般和树脂的Tg点(玻璃化温度)相关,越低的耐冲击性较好,另外,柔韧性好的树脂一般也比较耐冲击。
2、大多数树脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸与脂肪族二元酸的摩尔比是控制树脂Tg的主要因素。合成聚酯树脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸应用更为普遍。
玻璃化转变温度Tg是材料的一个重要特性参数,材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。以玻璃为例,在玻璃化转变温度,由于玻璃的结构发生变化,玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。
Ⅵ 请问各位大侠,在环氧树脂体系里加入偶联剂对Tg有何影响会降低吗 谢谢!
会有影响,更好的分散啊,偶联剂不就是分散增强分子间结构吗