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國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物體系進(jìn)行了大量的研究，其中包括：環(huán)氧樹(shù)脂-丙烯酸酯體系、環(huán)氧樹(shù)脂一聚氨酯體系、環(huán)氧樹(shù)脂一酚醛樹(shù)脂體系和環(huán)氧樹(shù)脂一聚苯硫醚體系等，增韌效果滿意。據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹，這主要表現(xiàn)在環(huán)氧樹(shù)脂增韌后，不但沖擊強(qiáng)度提高，而且拉伸強(qiáng)度不降低或略有提高，這是一般增韌技術(shù)無(wú)法做到的。
三、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物增韌環(huán)氧樹(shù)脂
1、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物增韌改性方法
于浩等對(duì)同步法制造的環(huán)氧樹(shù)脂/聚氨酯(EP/PUR)IPN進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)EP/PUR配比(質(zhì)量比)在90/10時(shí)，IPN體系剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)極大值，耐沖擊強(qiáng)度在質(zhì)量比為95/5時(shí)高。并對(duì)不同聚合物組成對(duì)IPN性能的影響進(jìn)行了考察，認(rèn)為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂形成的EP/PUR性能佳，其熱穩(wěn)定性比EP和PUR都高。
劉競(jìng)超等研究了用原位聚合法制備剛性PU來(lái)改性環(huán)氧樹(shù)脂。當(dāng)固化體系中剛性PU用量不大時(shí)，剛性分子能以分子水平均勻分散于環(huán)氧基體中形成分子復(fù)合材料，整個(gè)體系類(lèi)似于半一互穿網(wǎng)絡(luò)，這些剛性分子能對(duì)基體起到增強(qiáng)作用，提高基體拉伸強(qiáng)度，同時(shí)又能阻止裂紋而增大基體的韌性。
聞?shì)督扔猛椒ê铣删郾┧嵴□?環(huán)氧樹(shù)脂(PnBA/EP)，與純環(huán)氧樹(shù)脂相比使用不同固化劑，其沖擊強(qiáng)度可提高20%～200%，據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹，當(dāng)加入10%PnBA時(shí)其彎曲強(qiáng)度和模量都有所提高且撓度增加，IPN試件耐熱性能有所下降，見(jiàn)表。
PEP/PnBA IPN組分比改變對(duì)力學(xué)性能的影響
PEP/PnBA 拉伸強(qiáng)度/MPa 沖擊強(qiáng)度/(kJ?m-2) 斷裂伸長(zhǎng)率/% 彎曲破壞應(yīng)力/MPa
100/0 44.31 5.78 2.5 65.63
90/10 50.52 5.38 3.9 87.08
70/30 26.51 6.27 5.2 45.10
陳麒等以雙官能用環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚A為聚合單體，制備高分子質(zhì)量苯氧樹(shù)脂，10%的苯氧樹(shù)脂加入E-44中，固化試樣沖擊強(qiáng)度提高63.2%，Tg提高32%。SEM分析，增韌的苯氧樹(shù)脂連續(xù)貫穿于環(huán)氧樹(shù)脂的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，由于這種串結(jié)的結(jié)果，導(dǎo)致其體系受到?jīng)_擊時(shí)斷裂形變提高，從而使其韌性增加。
2、IPN增韌機(jī)理
互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物是由2種或2種以上交聯(lián)網(wǎng)狀聚合物相互貫穿，纏結(jié)形成的聚合物混合物，其特點(diǎn)足1種材料無(wú)規(guī)則地貫穿到另1種材料中去，起著“強(qiáng)迫包容”和“協(xié)同效應(yīng)”的作用。環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示，影響IPN性能的主要因素有網(wǎng)絡(luò)的互穿程度、組分比、交聯(lián)程度，全互穿IPN明顯高于半互穿IPN的性能[1]。IPN的橡膠相組分過(guò)大，拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度都急劇降低，增韌效果也差。適當(dāng)?shù)慕宦?lián)都可獲得佳力學(xué)性能，不但韌性大幅度提高，而且拉伸強(qiáng)度也有所提高。但交聯(lián)含量過(guò)高，對(duì)提高固化物韌性不利，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)鏈太短，不利于外力作用下的應(yīng)變，吸收沖擊能減小。