肖瀟，王林 (山東省科學院新材料研究所粘接材料重點實驗室濟南250014)
摘要：利用聚氨酯改性環(huán)氧樹脂是提高環(huán)氧樹脂綜合性能的有效途徑，綜述了各種聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的改性方法。
中圖分類號：TQ323.5文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2008)10(b)-0008-01
環(huán)氧樹脂具有很多優(yōu)點，如機械強度高、粘結(jié)力強、收縮率低、穩(wěn)定性好、加工性能優(yōu)良等，被廣泛使用于電子材料的澆注、灌封以及涂料、膠粘劑和復合材料基體等領(lǐng)域。然而由于其性脆、不夠強韌、抗沖擊性差，影響其市場進一步擴大，此必須對其進行改性。由于聚氨酯具有良好的物理性能、優(yōu)異的耐寒性、彈性、高光澤、耐有機溶劑等優(yōu)點，而且與環(huán)氧樹脂相容性好，目前對環(huán)氧樹脂采用的主要改性方法之一就是聚氨酯改性環(huán)氧樹脂。在適當?shù)臈l件下使得兩者形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或是半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而達到提高環(huán)氧樹脂韌性，同時不降低其強度、耐熱性的目的。由于結(jié)構(gòu)的不同，聚氨酯有很多種。目前用于改性環(huán)氧樹脂的有端異氰酸酯基聚氨酯、咪唑封端的聚氨酯、端胺基聚氨酯等等。
胡家朋[1]等人首先合成了端異氰酸酯基聚氨酯預聚體，然后與環(huán)氧樹脂混合、固化，制得了聚氨酯/環(huán)氧樹脂復合材料，并考察了預聚體含量、不同固化劑對復合材料力學性能的影響。結(jié)果表明，復合材料中含有一定量的聚氨酯，環(huán)氧樹脂的沖擊強度、拉伸強度、耐熱穩(wěn)定性同時得到提高。
何尚錦[2]等人以聚丙二醇PPG1000、甲苯二異氰酸酯(TDI)、咪唑為原料，合成了咪唑封端的聚氨酯預聚體，簡稱擴鏈脲TIEU。利用DSC、粘彈譜儀、沖擊試驗機及掃描電鏡(SEM)等手段對TIEU改性的環(huán)氧樹脂E-51/雙氰雙胺(dicy)固化體系的反應(yīng)活性、動態(tài)力學行為、沖擊性能、斷裂面形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究。實驗結(jié)果表明，改性后E-51/dicy體系反應(yīng)活性明顯提高，固化反應(yīng)的表觀活化能由未改性體系的131kJ/mol降至(75～80)kJ/mol。另外與未改性體系相比，經(jīng)過改性的環(huán)氧樹脂體系沖擊強度提高2～3倍，而玻璃化溫度和模量基本不變，沖擊斷面呈韌性斷裂。陳建君[3]等人以聚乙二醇PEG、甲苯二異氰酸酯(TDI)和間苯二甲胺(m-XDA)為原料合成了端胺基聚氨酯(ATPU)，作為韌性固化劑形成了環(huán)氧樹脂體系。系統(tǒng)考察了該體系的固化過程、力學性能和斷裂面形態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明增韌后材料的斷面形態(tài)明顯不同于未改性體系的形態(tài)，試樣沖擊斷裂面形態(tài)具有明顯的韌性斷裂特征。當固化劑ATPU分子量為1237時，改性體系的沖擊強度最高(25.2kJ/m2)比未改性體系提高了2倍。
還有些學者研究了如何用具有特殊結(jié)構(gòu)的聚氨酯去改性環(huán)氧樹脂。
