環氧樹脂增韌改性的研究進展

楊國輝

（深圳市宏宇輝科技有限公司，廣東 深圳 518000）

環氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂[1]。雖然環氧樹脂因其優越的機械性能和優異的加工性能，在涂料、膠粘劑和電子封裝中得到了廣泛的應用，但環氧樹脂固化后的交聯密度高，內應力大，脆性差，抗沖擊性能差，極大地限制了其在一些高科技領域的應用。因此，提高環氧樹脂的韌性已被公認為是擴大其應用的重要途徑，并在近年來引起了廣泛關注。本文主要從納米填料、橡膠、熱塑性樹脂、超支化聚合物和嵌段聚合物等增韌材料出發，總結了增韌改性環氧樹脂的研究進展。

1 環氧樹脂增韌改性研究

1.1 納米填料增韌

納米粒子尺寸是 1～100 nm的超細材料，具有納米尺寸效應、巨大的比表面積和強的界面作用[2]。納米粒子以其獨特的結構效應，用作復合材料和涂料時受到廣泛的關注。納米粒子能與環氧樹脂的極性基團形成大于范德華力的作用力，可引發微裂紋，吸收能量的作用更強，可在增韌的同時提高樹脂的儲存模量和熱變形溫度[3]。

Deng等[4]發現，在環氧樹脂中添加高嶺土納米管，可有效增加斷層裂紋數量，增加環氧樹脂的韌性，且不會犧牲強度、模量和玻璃化轉化溫度。高縱橫比的高嶺土使得環氧樹脂的強度和模量得到顯著的提高。高嶺土納米管改性的環氧樹脂，斷裂韌性KIC提高了50%，斷裂能GIC提高了127%。Hawkins等[5]的研究表明，在碳纖維環氧基體復合材料中添加石墨烯，其基體斷裂韌性提高了11.4%，而在純環氧體系中添加石墨烯，基體韌性提高33.55%。……