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有机硅胶硅乙烯基酯树脂材料

文章来源:聚化晟材料分析 上传时间:2018-05-21浏览次数:
文章摘要: 在BMC、SMC产品以及其它纤维增强树脂基复合材料领域,材料性能的制约因素往往并不在于纤维(碳纤维与玻璃纤维)或其它填充材料,而是作为基体的树脂本身出现开裂或破碎。首先对树脂进行有效增韧,使其具有和其它原料相匹配的性能


  在BMC、SMC产品以及其它纤维增强树脂基复合材料领域,材料性能的制约因素往往并不在于纤维(碳纤维与玻璃纤维)或其它填充材料,而是作为基体的树脂本身出现开裂或破碎。首先对树脂进行有效增韧,使其具有和其它原料相匹配的性能是一个不容忽视的问题。

    在众多的增韧手段中,采用端基反应性液体丁腈橡胶增韧具有其它(如聚氨酯)增韧手段无法替代的优势,增韧效果也为国际业界所公认,尤其是优良的断裂韧性(抗冲击强度)以及耐疲劳性方面;除增韧效果显示外,丁腈橡胶的其它优良性能如耐水、耐油、耐溶剂、耐酸碱、耐热等特性对于复合材料也同样重要。

    良好的增韧效果要建立在与树脂产品反应的基础上,而且好好与树脂的固化条件匹配,在固化过程中很好而轻松自然的完成增韧。长期以来,我国的复合材料企业正是因为不掌握端基反应性液体丁腈橡胶在不饱和树脂上的使用技术,导致一些高端复材产品要么直接进口,要么就进口树脂(极少部分企业则选择了进口同类增韧剂)。

    为了与不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂的固化条件相匹配,普通橡胶类增韧剂需要做合理的改性,使其带上不饱和的端基;如果橡胶不能和树脂反应或者反应不完全,不但增韧效果不理想,还将造成固化物的玻璃化转变温度严重下降。一种优异的增韧剂除首先能良好分散到树脂中外,还需要具备这些两个特点:第一是与树脂实现很好连接,要求增韧剂尽可能多的拥有能发挥增韧功能的活性基团。第二是弹性体分布均匀,增韧时反应充分,增韧后带来的负面影响尽可能小。从端羧基反应性液体丁腈橡胶(CTBN)出发的一些用于不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂增韧的产品,正是在这两点上显示了差异。

    使橡胶成为带有不饱和端基的弹性体,通用的思路是首先实现端基的环氧化,常规手段是通过CTBN与普通环氧树脂(E-51)单独反应来实现,也就是业界提到的“预聚”。预聚中产物随着橡胶含量的升高粘度急剧上升,原因在于弹性体(CTBN)与EP-828交替连接,形成了EP-CTBN-EP……-CTBN-EP链性高分子嵌段预聚物。尽管如此,获得高橡胶含量的预聚物依然很有意义,因为如果不能从100%的端环氧橡胶去展开改性,其改性结果会严重不一致,也将因为产物橡胶含量很低而成本高昂。有鉴于此,国际上有企业使用低粘度(常温下粘度为135000厘泊)CTBN与EP-828预聚,首先获得了80%橡胶含量的预聚物(ETBN),虽然此预聚产物在50℃下粘度依然高达900000厘泊(常温下无法得到),但通过苯乙烯稀释,可以得到确定改性方向(不饱和基团封端)而且橡胶含量达到40%的商业化产品。通过粘度数据可以判断这种产物中橡胶的互联程度是非常高的,这也会导致其最终产物中行使真正增韧作用的不饱和端基数量严重下降。

    在BMC、SMC产品以及其它纤维增强树脂基复合材料领域,材料性能的制约因素往往并不在于纤维(碳纤维与玻璃纤维)或其它填充材料,而是作为基体的树脂本身出现开裂或破碎。