環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接性能和良好的機械性能等而被廣泛應(yīng)用,但耐熱性較差、脆性大等限制了其在高性能領(lǐng)域的應(yīng)用;聚酰亞胺是一類耐熱性好、機械性能等優(yōu)異的工程塑料,用它改性環(huán)氧樹脂、將兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來目前已改善環(huán)氧樹脂性能的一個有潛力的途徑。
以環(huán)氧樹脂(EP)為基體的復(fù)合材料,已廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣等領(lǐng)域,然而純EP的脆性大,熱性能、電性能等已不足,難以滿足這些領(lǐng)域更高的要求,為此業(yè)界不斷開展對EP進行改性,從能增強其韌性、熱穩(wěn)定性及電性能。改善其脆性的途徑,據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會介紹,主要有3個方面:一是共聚或共混,使固化產(chǎn)物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)疏散;二是引入適當(dāng)組分形成互穿網(wǎng)絡(luò)或兩相體系;三是也可以通過分子設(shè)計在分子鏈中引入柔性鏈段。但對于EP來說,在分子鏈中引入柔性鏈段會降低EP的耐熱性嘲。為得到韌性EP材料,人們已經(jīng)嘗試了用橡膠和聚丙烯酸酯改性,EP中引入這些聚合物材料提高了它的韌性,但在提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、使用溫度和耐彎曲性方面沒有取得成功的結(jié)果。近來熱塑性工程塑料已被用于增韌EP,由于這些塑料具有高模量和高Tg,改性后的EP的模量和Tg可以達到甚至超過純EP。
聚酰亞胺(PI,包括交聯(lián)型和縮聚型)是一類性能優(yōu)異的工程塑料。在許多研究中科研人員用向EP中引入PI,或向EP單體骨架引入亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)的方法,以提高EP的熱穩(wěn)定性和韌性等,取得了較為滿意的結(jié)果。具體的改性方法主要是PI/EP共聚或共混(包括熱塑性PI/EP共聚或共混,交聯(lián)型PI/EP共聚或共混),將亞胺環(huán)引入到EP骨架,將亞胺環(huán)引入固化劑等。合成環(huán)氧一亞胺樹脂是提高EP性能的有效途徑之一。但如何使環(huán)氧一亞胺樹脂的耐熱性和韌性等性能同時得到提高,以及如何在保持工藝性的同時保持價格低廉都是值得研究的課題。另外,如何控制改性樹脂的相結(jié)構(gòu),使其性能進一步得到提高也值得考慮。隨著研究的深入,綜合性能優(yōu)異的環(huán)氧一亞胺樹脂將不斷產(chǎn)生,它們在航空航天、電子電氣等領(lǐng)域的應(yīng)用也將更加廣泛。