JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究

张忠厚 张光辉 谭延方 韩琳 陈荣源 李亚东

张忠厚, 张光辉, 谭延方, 等. 端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
引用本文: 张忠厚, 张光辉, 谭延方, 等. 端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
ZHANG Zhonghou, ZHANG Guanghui, TAN Yanfang, et al. Study on preparation and properties of hydroxyl-terminated polyurethane toughened epoxy resin[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
Citation: ZHANG Zhonghou, ZHANG Guanghui, TAN Yanfang, et al. Study on preparation and properties of hydroxyl-terminated polyurethane toughened epoxy resin[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005

端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究

    作者简介: 张忠厚(1967-),男,河南省原阳县人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为功能高分子材料、高性能材料、复合材料等.;
  • 基金项目: 河南省科技攻关计划项目(172102310188)

  • 中图分类号: TQ436+.1

Study on preparation and properties of hydroxyl-terminated polyurethane toughened epoxy resin

  • Received Date: 2018-05-08

    CLC number: TQ436+.1

  • 摘要: 以聚乙二醇(PEG)400和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,分别采用分步法和一步法合成端-OH聚氨酯(PU)预聚体,将其用作改性增韧剂,以脂肪族三乙烯四胺为固化剂,制备系列的EP增韧材料,并对其力学性能和热性能进行研究.结果表明,两种方法合成的端-OH PU的红外谱图形状大致相同;当端-OH PU中-OH与-NCO当量比6:5,添加量为15份时,改性EP材料的断裂伸长率为11.1%,拉伸剪切强度为14.9 MPa,冲击强度为25.7 kJ/m2,分别较未改性的EP材料提高了0.8倍、1.3倍和1.9倍,韧性和粘接性能都得到了明显提升;端-OH PU增韧EP材料为均相和微分相体系(端-OH PU添加量<15份)时,端-OH PU降低了EP材料的Tg;出现相分离(端-OH PU添加量≥ 15份)后,端-OH PU对EP材料Tg的影响减小.一步法合成的端-OH PU实现了EP的高效增韧,分子结构中避免了常用方法中苯环的存在,既提高了EP的耐候性又能够在室温条件下实现增韧EP的快速固化,为EP的增韧与快速固化提供了一条新途径.
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  • 收稿日期:  2018-05-08
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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张忠厚, 张光辉, 谭延方, 等. 端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
引用本文: 张忠厚, 张光辉, 谭延方, 等. 端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
ZHANG Zhonghou, ZHANG Guanghui, TAN Yanfang, et al. Study on preparation and properties of hydroxyl-terminated polyurethane toughened epoxy resin[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005
Citation: ZHANG Zhonghou, ZHANG Guanghui, TAN Yanfang, et al. Study on preparation and properties of hydroxyl-terminated polyurethane toughened epoxy resin[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 35-42. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.005

端—OH聚氨酯增韧环氧树脂的制备与性能研究

    作者简介:张忠厚(1967-),男,河南省原阳县人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为功能高分子材料、高性能材料、复合材料等.
  • 郑州轻工业大学 材料与化学工程学院, 河南 郑州 450001
基金项目:  河南省科技攻关计划项目(172102310188)

摘要: 以聚乙二醇(PEG)400和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,分别采用分步法和一步法合成端-OH聚氨酯(PU)预聚体,将其用作改性增韧剂,以脂肪族三乙烯四胺为固化剂,制备系列的EP增韧材料,并对其力学性能和热性能进行研究.结果表明,两种方法合成的端-OH PU的红外谱图形状大致相同;当端-OH PU中-OH与-NCO当量比6:5,添加量为15份时,改性EP材料的断裂伸长率为11.1%,拉伸剪切强度为14.9 MPa,冲击强度为25.7 kJ/m2,分别较未改性的EP材料提高了0.8倍、1.3倍和1.9倍,韧性和粘接性能都得到了明显提升;端-OH PU增韧EP材料为均相和微分相体系(端-OH PU添加量<15份)时,端-OH PU降低了EP材料的Tg;出现相分离(端-OH PU添加量≥ 15份)后,端-OH PU对EP材料Tg的影响减小.一步法合成的端-OH PU实现了EP的高效增韧,分子结构中避免了常用方法中苯环的存在,既提高了EP的耐候性又能够在室温条件下实现增韧EP的快速固化,为EP的增韧与快速固化提供了一条新途径.

English Abstract

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