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随着科技的进步和人们对材料性能要求的不断提高,传统的环氧树脂已经无法满足高性能复

随着科技的进步和人们对材料性能要求的不断提高,传统的环氧树脂已经无法满足高性能复合材料的需求。因此,科研工作者们一直致力于开发新型的增韧改性方法,以期获得兼具高强度、高模量和高韧性的环氧树脂体系。 本研究提出了一种新颖的共聚增韧策略,即通过在环氧树脂侧链上引入柔性链段D18,制备了一系列不同D18含量的EPD18共聚物。实验结果表明,EPD18-5共聚增韧体系在提高环氧树脂韧性的同时,强度和模量也得到了同步提升,这一结果颠覆了传统增韧方法的局限性。 这种独特的增韧机理源于D18中非极性柔性烷基侧链与极性环氧主链之间的相容性差异。当D18含量控制在适当范围内时,柔性侧链会自发形成物理缠结,为体系提供额外的物理交联点,弥补了化学交联密度的损失。同时,这些物理缠结在材料变形过程中能够吸收能量,诱导裂纹偏转,从而显著提升材料的韧性。 然而,值得注意的是,在较高温度下,柔性侧链的物理缠结会发生解离,导致共聚增韧体系的玻璃化转变温度(Tg)略有降低。尽管如此,这种物理缠结的存在仍然使得EPD18共聚物在强度、模量和韧性方面实现了平衡与协同。 总的来说,本研究为高性能环氧树脂的设计与制备提供了新的思路。通过巧妙地利用柔性链段的自组装行为,在不牺牲强度和模量的前提下,显著改善了材料的韧性。这种新型共聚增韧策略有望推动环氧树脂在航空航天、汽车制造等领域的应用,为高性能复合材料的发展注入新的活力。未来,研究人员可以进一步优化D18的结构和含量,探索更加高效的共聚增韧体系,以满足日益增长的工程应用需求。