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环氧树脂是一种应用广泛的高分子材料,具有优异的力学性能、耐化学性、电绝缘性等特点

环氧树脂是一种应用广泛的高分子材料,具有优异的力学性能、耐化学性、电绝缘性等特点。然而,环氧树脂也存在着脆性大、韧性差等缺点,限制了其在某些领域的应用。为了改善环氧树脂的韧性,研究者们开发了多种增韧方法,其中共聚增韧是一种有效的途径。 本研究以双酚A环氧树脂DGEBA(E57)为基体树脂,以不同链长度的柔性侧链环氧树脂DX(X=4、8、12、18)为增韧剂,以甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA)为固化剂,以2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)为固化促进剂,通过调控DX的侧链长度,构建了一系列新型环氧树脂交联网络结构,并系统研究了侧链长度对材料力学性能的影响规律。 研究人员首先将DGEBA与不同链长度的DX按照95:5的质量比混合均匀,然后按照环氧-酸酐等计量比加入MeHHPA固化剂,并添加1%的DMP-30固化促进剂。混合物在40℃下充分混合,再在50℃真空条件下脱气30分钟,确保体系中不存在气泡。最后,将混合物倒入涂有脱模剂的铜模具中,按照90℃/3h+120℃/3h+150℃/1h的工艺流程进行固化,制备得到一系列不同侧链长度的DX共聚增韧DGEBA环氧树脂浇筑体,分别命名为EPD4-5、EPD8-5、EPD12-5和EPD18-5。同时,研究者还制备了纯DGEBA/MeHHPA体系浇筑体作为对照样品,命名为EP。 通过对这些样品进行系统的力学性能测试和表征,研究人员发现,引入柔性侧链环氧树脂DX可以有效改善DGEBA环氧树脂的韧性,且随着DX侧链长度的增加,材料的韧性呈现先增加后减小的趋势,在侧链长度为12个碳原子时达到最佳。这一结果为设计高韧性环氧树脂材料提供了新的思路和指导。 本研究巧妙地利用了分子结构设计和精确合成的策略,通过调控柔性侧链的长度,实现了环氧树脂韧性的可控调节,为开发高性能环氧树脂材料提供了新的途径。研究结果不仅具有重要的科学意义,也为环氧树脂的工业应用提供了新的可能性。相信通过进一步的优化和改进,这一策略可以推广到其他体系,为高分子材料的设计和制备提供更多的灵感和指导。