接枝改性环氧树脂／不饱和聚酯互穿聚合物网络的研究.docVIP

接枝改性环氧树脂／不饱和聚酯互穿聚合物网络的研究 段景宽,等:接枝改性环氧树脂/不饱和聚酯互穿聚合物网络的研究9 接枝改性环氧树脂/不饱和聚酯互穿聚合物网络的研究 段景宽倪新梅汪根林江平开 (1.上海交通大学化学化工学院,上海200240;2.江苏省无锡市惠山区堰桥镇科技办公室,无锡214174) 摘要研究了双酚A双烯丙基醚(ABE)对脂环族环氧树脂(CER)/三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA) 分步互穿聚合物网络(SIPNs)的改性.利用扫描电子显微镜(SEM)考察了改性SIPNs形成的过程及最终固化物的 微观结构,在此基础上研究了ABE用量对CER/TMPTMASIPNs固化过程中的凝胶时间,最终固化物的力学性能及 介电性能的影响.结果表明,ABE的加入没有改变CER/TMPTMA所形成SIPNs的结构,制得的改性SIPNs没有出现 明显相分离现象.随着ABE用量的增加,改性SIPNs的冲击性能逐渐提高;当ABE用量为10份时,改性SIPNs的弯 曲性能最佳.ABE的加入还改善了改性SIPNs的介电性能,提高了改性SIPNs的电气强度.当ABE用量为2O份时, 改性SIPNs的电气强度最高. 关键词环氧树脂互穿聚合物网络不饱和聚酯 互穿聚合物网络(IPNs)是由两种或两种以上 的聚合物网络相互穿透或缠结所构成的一类化学共 混网络合金体系,其中一种聚合物网络是在另一种 聚合物网络直接存在的情况下现场聚合或交联形成 的,两种聚合物网络之间为物理贯穿….IPNs作为 一 种新型聚合物共混改性技术,以其独特的化学共 混方法和强迫互容,界面互穿,协同作用,加工和功 能复合等特点,备受人们的关注.IPNs技术不仅是 制取交联聚合物合金的重要手段,也是由不完全互 容聚合物合成分子级完全互容聚合物合金的唯一途 径,因此利用IPNs技术可以得到崭新的功能聚合物 材料. 在前面的研究中,笔者利用脂环族环氧树脂 (CER,具体名称为3,4一环氧基环己烷甲酸--3,4-环 氧基环己烷甲酯)的阳离子聚合反应和三羟甲基丙 烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)单体的快速自由基聚 合反应制备了一种脂肪族环氧树脂/不饱和聚酯分 步互穿聚合物网络(CER/TMPTMASIPNs),它可以 应用于真空压力浸渍工艺的绝缘漆I4j.尽管这种 浸渍漆具有优良的加工性能和电性能,基本上能满 足大电机主绝缘材料的要求,但是在进一步的研究 中发现这种CER/TMPTMASIPNs材料仍然存在着 力学性能较低,内应力大等缺点. 为了改进CER/TMPTMASIPNs材料的不足之 处,以满足大电机主绝缘材料的使用要求,笔者采用 双酚A双烯丙基醚(ABE)对CER/TMPTMASIPNs 进行改性.利用扫描电子显微镜(SEM)考察了改 性SIPNs形成的过程及最终固化物的微观结构,在 此基础上研究了ABE用量对CER/TMPTMASIPNs 固化过程中的凝胶时间,最终固化物的力学性能及 介电性能的影响. 1实验部分 1.1主要原料 CER:UVR6105,DOW化学有限公司; 甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA):上海理亿 化工有限公司; 乙酰丙酮钕[Nd(III)AcAc]:沁源天意化学有 限公司; TMPTMA:南京金陵石化科技公司; 过氧化二异丙苯(DCP):Aldrich公司; ABE:莱州莱玉化工有限公司. 1.2主要设备,仪器 SEM:JSM7401F型,日本Jeol公司; 旋转粘度计:ND一79型,同济大学机电厂; 电子万能试验机:CMT1000型,珠海新三思公 司; 摆锤冲击实验机:RAY—RAN型,英国TestE— quipment公司; 阻抗仪:CONCEPT40型,德国Novocontrol公 司; 交流击穿装置:AHDZ一10/100型号,上海蓝波 高压技术与装备有限公司. 1.3试样制备 表1为改性CER/TMPTMASIPNs的配方.按 表1中的配方,首先将Nd(III)AcAc加人到CER中 在135cI=下溶解,冷却到室温后加人固化剂MeHHPA 收稿日期:2009—04-14 10工程塑料应用2009年,第37卷,第7期 混合均匀,再加入溶解有DCP的TMPTMA,最后加 入改性剂ABE,混合均匀真空去泡后浇注到不锈钢 模具中,按135~12/2h+165~12/8h工艺进行固化,开 模,裁切得到改性CER/TMPTMASIPNs试样. 表1改性CER/TMPTMASIPNs的配方份 CERDCPTMPTMAABE 1000200 1oo0.120lO 10H00.22O2O 1000.32O30 l000.42040 注:Nd(II1)AeAe用量为0.5份,MeHHPA用量为95份. 1.4性能测试 利用SEM观察改性SIPNs形成的过