聚醚胺对环氧树脂体系拉伸性能的影响

聚醚胺对环氧树脂体系拉伸性能的影响
傅 婧 张孝阿张军营（北京化工大学 材料科学与工程学院 胶接材料与原位固化实验室，北京 100029） 摘  要：本文采用聚醚胺D2000和聚醚多元醇HF220改善CYD-128/D230（D400、T403、593＃）体系的拉伸力学行为。测定表明：随着D2000用量增加，环氧体系拉伸强度下降、断裂伸长率上升、应力－应变发生脆性断裂—韧性断裂—延性断裂的转变。示差扫描量热法（DSC）测试表明聚醚胺可以降低体系的Tg。扫描电镜（SEM）观察，证明了聚醚胺对环氧树脂具有优异的相容性。
关键词：环氧树脂；聚醚胺；拉伸性能；断裂伸长率

0  引言
环氧树脂具有应用工艺性能好、机械强度高、固化收缩率低、电气性能优异、耐环境性能优良等的综合性能而应用十分广泛【1-4】。然而，普通环氧固化物内应力较大，质地较脆，低温下易开裂，更无弹性可言，这也限制了它的应用。针对环氧树脂体系的脆性问题，人们尝试了多种方法对其进行改性。其中向脆性环氧体系中添加弹性体来降低其脆性较为普遍。例如：端羧基丁腈橡胶【5】，有机硅弹性体【6】，聚氨酯【7】等。另外一种较有效的方法是加入韧性固化剂，引入柔性链段来改变环氧树脂交联结构以提高韧性。胡小龙，黄鹏程【8】采用间苯二甲胺和聚醚胺作为混合固化剂，研究了柔性链增韧和不同官能度环氧的“混合效应”的协同作用对环氧胶粘剂的低温（-196℃）、室温和高温（140℃）粘接性能的影响，发现聚醚链段的引入有利于环氧胶粘剂低温和室温下的粘接强度的改善。杨果等人【9】以柔性胺D230作为改性剂制备环氧树脂结构胶，研究了其力学性能与D230加入量的关系，及该材料的微观断裂形貌与韧性的关系。结果显示随D230含量的增加，室温断裂延伸率，室温和低温冲击韧性均有增加，端口形貌越粗糙。
然而以上研究都集中在环氧增韧方面，并没有显著的提高环氧树脂体系的断裂伸长率，拉断后回弹性也较差，而且关于拉伸断裂行为的研究较少。
本工作用不同的中分子量的聚醚胺作为固化剂、大分子量的聚醚胺作为增柔改性剂与环氧树脂制备一系列试样并与普通脂肪胺作为固化剂的环氧树脂体系，端羟基聚醚作为改性剂的环氧树脂体系进行比较。研究聚醚胺分子量，聚醚胺官能度，不同聚醚结构对环氧树脂体系拉伸性能、拉伸行为及断裂伸长率的影
响及增柔作用。

固化剂分子量官能度聚醚胺D2302002聚醚胺D4004002聚醚胺T4034003脂肪胺593#2332