Упрочнение термореактопластов с помощью эластификаторов типа ядро-оболочка

13.08.2015

Упрочнение эпоксидных смол становится важной областью применения полимеров типа ядро-оболочка. Использование частиц типа ядро-оболочка в этих системах привлекательно тем, что они увеличивают ударную прочность материала, сохраняя его вязкость. В промышленных эпоксидных системах содержание эластификаторов ядро-оболочка обычно составляет от 5 до 10 %вес. Табл. 24.2 показывает, как добавление полимера типа ядро-оболочка усиливает ударную вязкость типичной эпоксидной смолы по сравнению с традиционным бутадиеновым каучуком с карбоксильными концевыми группами (CTBN). Температура стеклования полимера слабо чувствует присутствие частиц ядро-оболочка. Телехелатный каучук CTBN растворяется в смеси жидкого полимера и после отверждения образует отдельные домены. Однако небольшая доля этого материала остается растворенной и пластифицирует полимер. Подобные результаты были получены, когда частицы ядро-оболочка загружались в количестве 15 %вес. Частицы размером от 0,2 до 0,5 мкм дают близкую степень упрочнения при измерении критического коэффициента интенсивности нагружения. С другой стороны, недавно утверждалось, что для данного типа каучука использование частиц размером порядка 0,050 мкм может существенно увеличить ударную вязкость эпоксидной смолы при измерениях методом падающего заостренного стержня.
Упрочнение термореактопластов с помощью эластификаторов типа ядро-оболочка

Частицы типа ядро-оболочка, состоящие из стеклообразного ядра, промежуточного каучукового слоя и жесткой оболочки, дают более значительное упрочнение по сравнению с системой традиционных эластификаторов мягкое ядро-жесткая оболочка. Функционализация оболочки подходящими мономерами также использовалась для оптимизации адгезии к матрице. Для этого применялись глицидилметакрилат (ГМА) и метакриловая кислота (МАК).
Максимальная дисперсия полимеров ядро-оболочка в эпоксидную смолу не обязательно ведет к улучшенному упрочнению. Кьян с сотр. обнаружили, что полимеры ядро-оболочка, которые образуют кластеры частиц вместо их равномерного распределения, позволяют получить большую ударопрочность полимера.
Ненасыщенные полиэфиры, широко применяемые в качестве упрочненных стеклом материалов, упрочняются жидкими нитрильными каучуками или полиуретановыми эластомерами. Использование обычных каучуков типа ядро-оболочка, по-видимому, не получило распространения для материалов этого типа. Однако в одном патенте утверждается, что трехслойные композиции ядро-оболочка могут быть полезными упрочняющими агентами в ненасыщенных полиэфирах.