Page 83 - 《橡塑技术与装备》2022年3期

原材料与配方 梅红刚 等·运用嵌段共聚物在热固性树脂中构建纳米尺度上的微结构（下）

运用嵌段共聚物在热固性树脂中构建

纳米尺度上的微结构（下）

梅红刚，赵冰洁，郑思珣 *
( 上海交通大学化学化工学院，上海 200240)

摘要 ： 通过嵌段共聚物在环氧树脂中的微相分离能够构建具有不同形貌纳米结构的热固性树脂，从而改善环氧树脂的性能。
自组装机理和反应诱致微相分离机理作为环氧树脂中构建纳米结构的机理已得到众多环氧树脂研究工作者的认可，这为进一步于
环氧树脂中构建新型的纳米结构提供了有利的支撑。本文针对自组装机理和反应诱致微相分离机理进行了阐述，并对通过两种机
理在环氧树脂中构建纳米结构的研究进展及纳米微相结构对热固性树脂性能的影响做了概述，以期对环氧树脂更为广泛的应用提
供一定的帮助。
关键词 ： 环氧树脂 ；嵌段共聚物 ；自组装 ；反应诱致微相分离
中图分类号 ： TQ322.41 文章编号 ： 1009-797X(2022)03-0033-10
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.03.007

（接上期）

3 嵌段共聚物在环氧树脂中形成纳米结 对材料的性能改善具有一定的影响，这为通过调整环
构对材料性能的影响 氧树脂的纳米微相改善其断裂韧性提供了方向。
嵌段共聚物经自组装机理或反应诱致微相分离机 Liu 等 [17] 人通过 PEO-b-PEP（PEO 质量分数为
理在环氧树脂中形成纳米结构，从而获得具有纳米结 32%，分子量为 7 300）在环氧树脂中的自组装，获得
构的热固性树脂。材料的结构影响材料的性能，嵌段 了具有蠕虫状纳米结构的热固性树脂。他们的结果（表
共聚物在环氧树脂中形成形态各异的纳米微相，从而 3）表明，与纯环氧树脂相比，球状纳米结构的环氧树
影响其相应的性能。嵌段共聚物在环氧树脂中形成纳 脂的断裂韧性提高了 84%，蠕虫状纳米结构的环氧树
米结构，从而在一定程度上改善了热固性树脂的力学 脂的断裂韧性提高了 106%。他们的结果再次表明嵌
性能 ；此外，一些功能性的嵌段共聚物的引入亦将改 段共聚物在环氧树脂中的形态结构影响了其断裂韧性，
善热固性树脂的其他性能，如介电性能，荧光性能等。 非球状相的纳米形态结构对提高热固性树脂断裂韧性
3.1 力学性能 具有更好的效果。
Bates 等 [16] 人通过 PEO-b-PEP 在环氧树脂的 Zhang 和 Zheng 等 [41] 人通过 RAFT 聚合及开环
中自组装，获得了具有纳米结构的热固性树脂。通过 聚合等聚合方法合成得到刷状聚合物 —PHEMA-g-
调整 PEO-b-PEP 的分子量及 PEO/PEP 链段的比例， [PCL-r-PDMS]（图 30），将其引入环氧树脂后获得
获得了具有球状及囊泡状结构的热固性树脂。与纯环 具有纳米结构的热固性树脂。与纯环氧树脂相比，经
氧树脂相比，所有含有 PEO-b-PEP 的样品 [10( 质量 上述聚合物改性的环氧树脂的 K 1C 值得到明显提高（图
分数 /%)] 的断裂韧性都有所提高（表 2）所示，表明 31），表明其优异的断裂韧性。该结果再次说明嵌段
嵌段共聚物对热固性树脂良好的增韧效果。结果表明， 共聚物在改善热固性树脂断裂韧性方面的优越性。
同样由嵌段共聚物形成的球状结构，但其尺寸不同，
其断裂韧性得到不同程度的提高，球状粒子的尺寸增
作者简介 ：梅红刚（1990-），博士研究生，主要从事纳米
加有可能获得更好的力学性能。与球状粒子相比，具
结构的热固性树脂的制备及其性能的研究方面学习工作。
有囊泡状结构的环氧树脂呈现出更好的断裂韧性。他 * 通讯联系人
们的结果表明嵌段共聚物在热固性树脂中的形态结构 收稿日期 ：2021-11-30

年
2022 第 48 卷 ·33·