环氧树脂是一种热固性树脂,具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性,但同时又存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,因此对环氧树脂增韧改性是其发展的必然趋势。环氧树脂通过共聚共混法增韧改性的一些新方法,包括热塑性树脂增韧、互穿网络聚合物增韧、热致液晶聚合物增韧、刚性高分子增韧、核壳结构聚合物增韧等。其中刚性高分子增韧环氧树脂成为一种重要方法,在环氧树脂增韧领域崭露头角、广受重视。
采用原位聚合技术使初生态刚性高分子均匀分散于刚性树脂基体中,得到准分子水平上的复合增韧特性是探索改性脆性高聚物,得到高强度和高韧性聚合物的一种新途径。国内业界研究了原位聚合聚对苯甲酰胺(PNM)对环氧树脂和粒子填充环氧树脂的改性作用,加入5%左右的PNM,环氧树脂拉伸强度从纯环氧树脂的50.91MPa和粒子填充(30%)环氧树脂的69.21MPa,分别提高到94.25MPa和91.85MPa;断裂韧性从纯环氧树脂的0.83J/m2和粒子填充环氧树脂的0.72J/m2 ,分别提高到1.86J/m2和1.98J/ m2,而其他性能也有不同程度的改善。
原位增韧是通过二阶段反应,使在交联后形成分子质量呈双峰分布的热固性树脂交联网络,这种方法制得的树脂韧性是常规树脂韧性的2~10倍。其增韧机理可能是由于形成的固化物交联网的不均一性,从而形成了微观上的非均匀连续结构来实现的,这种结构从力学角度讲有利于材料产生塑性变形,所以具有较好的韧性。随着电气、电子材料及其复合材料的飞速发展,环氧树脂正由通用型产品向着高功能性、高附加值产品系列的方向转化。这种发展趋势使得对其增韧机理的研究日益深入,增韧机理的研究对于寻找新的增韧方法提供了理论依据,因此可以预测新的增韧方法及增韧剂将会不断出现,刚性高分子增韧环氧树脂也必将在这方面发挥越来越重要作用。