環(huán)氧樹脂是在三大熱固性樹脂(酚醛樹脂、不飽和樹脂和環(huán)氧樹脂)粘結(jié)性能和綜合力學性能好的一種,具有收縮率小、穩(wěn)定性好、優(yōu)異的電絕緣性能,作為涂料、樹脂、復合材料樹脂基體、電子封裝材料等在機械、電子、電器、航天、航空、涂料、粘接等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于固化后的環(huán)氧樹脂交聯(lián)密度高,內(nèi)應(yīng)力大,因而存在質(zhì)脆、耐疲勞性、耐熱性、抗沖擊韌性差等缺點,難以滿足工程技術(shù)的要求,使其應(yīng)用受到一定的限制。
目前,用于環(huán)氧樹脂樹脂增韌改性的橡膠和彈性體主要有:丁腈橡膠,包括端竣基丁腈橡膠(CTBN)、端羥基丁腈橡膠(HTBN)、端胺基液體丁腈橡膠(ATBN)和聚硫橡膠、聚氨酯彈性體及聚硅氧烷橡膠等,但大量商業(yè)化的主要是液體丁腈橡膠和聚氨酯彈性體。
丁腈橡膠增韌環(huán)氧樹脂的研究始于20世紀60年代末,所用丁腈橡膠的種類分為固體丁腈橡膠和液體丁腈橡膠兩種,目前以液體丁腈橡膠增韌環(huán)氧樹脂使用為廣泛的,因為固體丁腈橡膠與環(huán)氧樹脂的分相很明顯,相容性差,而液體丁腈的分子量在10000以內(nèi),易與環(huán)氧樹脂混合,而且其加工性良好,可配制成無溶劑或流動性較好的低粘度橡膠體;加入適量的此種橡膠可改善樹脂性能,大大增加韌性加人量過多時樹脂的韌性雖然很好,但其機械性能和耐熱性能會損失很大。
聚氨酯彈性體具有柔韌的分子鏈,其耐振動性和疲勞性都很好,具有高彈性,尤其是在低溫下性能優(yōu)異。又因為分子中有氨基甲酸酯基(-NH-COO-),所以具有高度的極性與活潑性,對多種材料粘接性能都很好。用聚氨酯來增韌環(huán)氧樹脂,可以大大提高環(huán)氧樹脂的剝離強度和剪切強度,目前聚氨酯彈性體應(yīng)用于環(huán)氧樹脂的增韌也越來越廣泛。