熱致性液晶聚合物增韌環氧樹脂的機理主要是裂紋釘錨作用機制,這一方法正在成為增韌改性環氧樹脂的熱點。據專家介紹,TLCP作為第2相(剛性與基體接近),本身又有一定的韌性和較高的斷裂伸長率;第2相體積分數適當就可以發生裂紋釘錨增韌作用,即TLCP顆粒對裂紋擴展具有約束閉合作用,它橫架在斷裂面上從而阻止裂紋進一步擴展,像一座橋將裂紋的兩邊聯接起來,同時橋聯力還使兩者連接處的裂紋起釘錨作用。少量TLCP原纖存在可以阻止裂縫,提高脆性基體的韌性,而不降低材料的耐熱性和剛度。液晶聚合物(LCP)含有大量的剛性介晶單元和一定量的柔性間隔段,其結構特點決定了它的優異性能,它比一般聚合物具有更高的物理力學性能和耐熱性。
專家介紹說:它的拉伸強度可達200MPa以上,比ET、PC高3倍,比PE高6倍;其模量達20GPa以上,比PE高20倍,比PC、PEK高8.5倍。LCP還有另1個重要特點,它在加工過程中受到剪切力作用具有形成纖維狀結構的特性,因而能產生高度自增強作用。因此當用熱致性液晶聚合物(TLCP)和環氧樹脂進行共混改性時,在提高韌性的同時彎曲模量保持不變、Tg還略有升高,同化物為2相結構。LCP以原纖形式分散于環氧基體中,在應力作用下提高了材料的韌性。LCP和熱塑性工程塑料相比,用量僅為其25~30%,卻可達到同樣的增韌效果。國內在這個領域的研究近來有不少新的成果。如采用熱致性液晶聚合物KU9221增韌E-51,E-51樹脂中加入2~4%的KU9221時,其固化物沖擊強度提高2倍左右,并可使彈性模量和耐熱性提高;發現了環氧樹脂中含有少量LCP,如聚(對羥基苯甲酸酯一共一對苯二甲酸乙二醇酯)作為分散相,可大幅度改善固化物Tg附近的伸長率。
此時LCP在固化物中呈微相分散,類似于分子復合材料的增強效應;合成了端基含有活性基團的熱致性液晶聚合物(LCPU),用其改性環氧樹脂CYD-128/4,4’-二氨基二苯砜固化體系,結果表明LCPU的加入可以使固化體系的沖擊強度提高2~3.5倍、拉伸強度提高1.6~1.8倍、彈性模量提高1.1~1.5倍、斷裂伸長率提高2~2.6倍、玻璃化轉變溫度提高36~60℃,改性后材料斷裂面的形態逐漸呈現韌性斷裂特征;設計并合成了側鏈型液晶聚合物(SLCP),用T31作固化劑時SLCP對環氧樹脂有較好的增韌效果。專家表示,利用液晶環氧樹脂對普通環氧樹脂進行改性電是實現環氧樹脂高性能化的可行途徑,具有重要的應用價值。目前科研人員已有成果:先以苯酚和環氧氯丙烷為主要原料制得液晶單官能團環氧樹脂(MEP),在120℃下使之與E-44環氧樹脂、二苯砜二胺反應制得側鏈液晶環氧樹脂(SCEP),在150℃/4h+200℃/8h下即可制得其固化物;中國環氧樹脂行業協會專家特別表示:MEP、SCEP及其固化物均有較好的液晶特征,SCEP有較高的強度和韌性。
專家介紹說:它的拉伸強度可達200MPa以上,比ET、PC高3倍,比PE高6倍;其模量達20GPa以上,比PE高20倍,比PC、PEK高8.5倍。LCP還有另1個重要特點,它在加工過程中受到剪切力作用具有形成纖維狀結構的特性,因而能產生高度自增強作用。因此當用熱致性液晶聚合物(TLCP)和環氧樹脂進行共混改性時,在提高韌性的同時彎曲模量保持不變、Tg還略有升高,同化物為2相結構。LCP以原纖形式分散于環氧基體中,在應力作用下提高了材料的韌性。LCP和熱塑性工程塑料相比,用量僅為其25~30%,卻可達到同樣的增韌效果。國內在這個領域的研究近來有不少新的成果。如采用熱致性液晶聚合物KU9221增韌E-51,E-51樹脂中加入2~4%的KU9221時,其固化物沖擊強度提高2倍左右,并可使彈性模量和耐熱性提高;發現了環氧樹脂中含有少量LCP,如聚(對羥基苯甲酸酯一共一對苯二甲酸乙二醇酯)作為分散相,可大幅度改善固化物Tg附近的伸長率。
此時LCP在固化物中呈微相分散,類似于分子復合材料的增強效應;合成了端基含有活性基團的熱致性液晶聚合物(LCPU),用其改性環氧樹脂CYD-128/4,4’-二氨基二苯砜固化體系,結果表明LCPU的加入可以使固化體系的沖擊強度提高2~3.5倍、拉伸強度提高1.6~1.8倍、彈性模量提高1.1~1.5倍、斷裂伸長率提高2~2.6倍、玻璃化轉變溫度提高36~60℃,改性后材料斷裂面的形態逐漸呈現韌性斷裂特征;設計并合成了側鏈型液晶聚合物(SLCP),用T31作固化劑時SLCP對環氧樹脂有較好的增韌效果。專家表示,利用液晶環氧樹脂對普通環氧樹脂進行改性電是實現環氧樹脂高性能化的可行途徑,具有重要的應用價值。目前科研人員已有成果:先以苯酚和環氧氯丙烷為主要原料制得液晶單官能團環氧樹脂(MEP),在120℃下使之與E-44環氧樹脂、二苯砜二胺反應制得側鏈液晶環氧樹脂(SCEP),在150℃/4h+200℃/8h下即可制得其固化物;中國環氧樹脂行業協會專家特別表示:MEP、SCEP及其固化物均有較好的液晶特征,SCEP有較高的強度和韌性。