摘要：綜述了環氧樹脂增韌方法的研究進展,包括橡膠、熱塑性樹脂、液晶聚合物、超支化聚合物、互穿聚合物、柔性鏈固化劑、無機納米粒子等增韌環氧樹脂的方法, 并指出了環氧樹脂增韌的主要發展趨勢。
　　關鍵詞：環氧樹脂；增韌；改性

　　1 引言

　　環氧樹脂是一種應用廣泛的熱固性樹脂，具有優良的粘接性能、電絕緣性能、耐腐蝕性能和力學性能，且環氧樹脂固化后的體積收縮率低(僅為2%)，不會因內應力的產生而降低附著力，已被廣泛應用于特種粘接、耐腐蝕涂料、電子材料及復合材料。但其也存在應用缺陷，高度交聯的結構帶來了韌性差的缺點，限制了其在某些技術領域的應用[6]。為此國內外學者對環氧樹脂進行了大量的增韌改性研究，本文對此作了較為全面系統的綜述。
　　
　　2 環氧樹脂增韌改性的方法

　　2.1 橡膠增韌環氧樹脂
　　用于改性環氧樹脂的橡膠需具備兩個基本條件:①固化前與環氧樹脂具有相容性,并且分散性好；②在環氧樹脂固化時,能夠順利析出,呈兩相結構。目前常用增韌環氧樹脂的活性端基液體橡膠品種主要有：端羧基丁腈橡膠(CTBN)、端羥基丁腈橡膠(HTBN)、端羥基聚丁二烯(HTPB)、端羧基聚丁二烯(CTPB)等。
　　Raju等在環氧樹脂中引入端羥基液體聚丁二烯橡膠（HTPB）。結果表明其韌性明顯提高，與純環氧樹脂相比，沖擊強度增大47%，臨界應力強度因子（KIC）和臨界應變能釋放速率（GIC）分別增大350%和270%，但強度與拉伸模量都有所降低。石敏先等研究了CTPB改性環氧樹脂的結構及性能，結果表明,隨著CTBN含量的增大，其彎曲強度、拉伸強度降低，沖擊強度、斷裂伸長率增大。Ratna等采用含有羧基的2-乙基丙烯酸己酯橡膠增韌環氧樹脂體系，發現丙烯酸樹脂在提高體系韌性的同時，體系的模量和玻璃化轉變溫度只有輕微程度的降低。
　　橡膠增韌的主要問題在于：隨著橡膠用量的增加，材料的抗沖擊性能提高，模量和強度下降（但也有例外）。趙祺[10]等用聚硫橡膠對環氧樹脂增韌，由于聚硫橡膠高活性端巰基與環氧樹脂環氧基的加成，將柔性優異的分子鏈引入固化環氧樹脂中，起到內增韌的作用，不僅使環氧樹脂的韌性有很大提高，而且其模量和拉伸強度也在一定程度上有所提高。
　　2.2 熱塑性樹脂增韌環氧樹脂
　　20世紀80年代以來，采用高強度、高韌性和高耐熱性的熱塑性樹脂連續貫穿于熱固性環氧樹脂中形成半互穿聚合物網絡，以提高環氧樹脂的韌性。其優點在于增韌環氧樹脂的同時，不會影響環氧樹脂的強度和耐熱性。常用的熱塑性樹脂有聚苯醚（PPO）、聚醚砜（PES）、聚砜（PSF）、聚醚醚酮（PEEK）、雙馬來酰亞胺（BMI）、聚苯硫醚、聚碳酸酯和氰酸酯等工程塑料。
　　Giannotti等研究了PSF增韌環氧樹脂的彎曲性能特征。結果表明：加入PSF可使環氧樹脂由脆性轉變至韌性。胡兵等采用PEEK改性環氧樹脂。結果表明：當w（PEEK）=6%時，沖擊強度達到19.1kJ/m2（比未改性環氧樹脂提高了107.6%）。
　　熱塑性樹脂增韌一般需要對界面進行處理，才能達到較好的增韌效果。郝冬梅[13]等用反應性聚碳酸酯增韌環氧樹脂。結果表明：兩者的相容性很好（形成均相），與純環氧樹脂相比其斷裂韌性與沖擊韌性分別提高了50%和44%。
　　2.3 熱致液晶（TLCP）增韌環氧樹脂
　　TLCP增韌環氧樹脂是20世紀90年代出現的一種改性方法。其增韌機理是熱致液晶微纖在樹脂中像宏觀纖維一樣，起到分支裂紋、終止裂紋和增強增韌的作用，其用量僅為工程塑料的25%～30%就可達到同樣的增韌效果，并且還不降低材料的耐熱性和強度。反應型TLCP可以通過與環氧基體的反應進入固化網絡，以納米級微區分散于環氧樹脂中，表現出比非反應型TLCP更好的增韌效果。
　　馬玉春等以液晶馬來酰亞胺（BMI）改性環氧樹脂，以4，4′-二氨基二苯甲烷和間苯二胺為交聯劑，通過剛性BMI引入分子鏈提高耐熱性；同時，二元胺作為擴鏈劑降低了環氧樹脂的交聯密度，進而在改善韌性[當w（液晶BMI）=0.8%時，沖擊強度提高5.3 kJ/m2]的同時耐熱性也有一定提高[當w（液晶BMI）=1.5%時，環氧樹脂的熱變形溫度從119.9℃提高到131.9℃]。呂程等用液晶環氧改性環氧樹脂，發現液晶環氧在環氧樹脂中呈分子水平分散，固化后以微纖存在于結構中；而且由于液晶聚合物環氧基的存在，其與環氧樹脂的相容性很好，因此，環氧樹脂的韌性與耐熱性有很大程度的改善，并隨著TLCP用量的增多而越來越明顯。Punchaipetch等研究了環氧樹脂/液晶環氧樹脂體系，發現韌性提高的同時模量沒有下降。
　　與傳統的橡膠增韌和熱塑性樹脂增韌相比，TLCP增韌的效果并不佳，但可保持模量不下降。
　　2.4 超支化聚合物增韌環氧樹脂
　　超支化聚合物能有效地增韌環氧樹脂，有兩個很重要的機理：即化學誘導相分離和粒子空穴化。目前，超支化聚合物改性環氧樹脂的研究已有不少報道。但是超支化聚合物的工業化推廣應用還存在諸多問題尚未解決。