聚醚砜改性環氧樹脂的研究

研究了聚醚砜在環氧樹脂及各類溶劑中的溶解性能環氧樹脂；通過對塗層附著力、柔韌性的比較，研究了聚醚砜添加量對環氧樹脂的增韌改性效果，比較了增韌改性環氧樹脂塗層的抗空蝕性能。結果表明：聚醚砜在環氧樹脂及強極性溶劑中具有較好的溶解性；聚醚砜能明顯改善環氧樹脂的柔韌性，且其加入量為2Epoxy0%~25%時增韌效果較好，此時增韌改性環氧塗層的抗空蝕性能相對較好。

環氧樹脂（EP）是應用十分廣泛的基體樹脂，但固化後質地硬脆，存在內應力大，耐疲勞性、耐衝擊性、耐濕熱性差等不足，在一定程度上限制了其應用［1］。因此，對環氧樹脂的增韌改性研究具有重要意義。聚醚砜（PES）是一種韌性好、模量高、耐熱性較高的高性能熱塑性聚合物，作為環氧改性劑不影響改性體系的模量和玻璃化溫度［2］。其溶解行為獨特，能耐大多數溶劑，且僅能溶於氯仿、二氯甲烷等溶度參數相近的親電子性溶劑［3］。本文考察了PES在各類溶劑和EP中的溶解性能，通過塗層的附著力、柔韌性等研究了不同添加量的PES對EP的增韌改性效果。

（1）PES在E51中的溶解

稱取兩份E51，每份20g，各加入10%（2g）PES粉末，攪拌均勻。一組置於60℃烘箱中，另一組置於100℃烘箱中，每隔30min攪拌並觀察PES的溶解狀態。

稱取9份E51，每份20g，分別加入2%（0。4g）、5%（1g）、10%（2g）、15%（3g）、20%（4g）、25%（5g）、30%（6g）、35%（7g）、40%（8g）的PES，置於100℃的烘箱中，每隔30min攪拌並觀察PES的溶解狀態，待完全溶解後取出並冷卻至室溫。

（2）PES在各類溶劑中的溶解

將PES按溶劑質量的10%分別加入到氯仿、丙酮、丁酮、環己酮、異辛烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯等單一溶劑及其復配混合溶劑中，攪拌均勻後，室溫靜置，每30min攪拌並觀察PES的溶解狀態。選擇溶解性能較好的溶劑，提高PES的加入量，重復進行溶解實驗Epoxy施工，觀察其對PES的溶解能力。

使用V（氯仿）：V（甲苯）=1：1的混合溶劑對E51進行稀釋溶解，然後分別加入不同百分比的PES，攪拌至完全溶解，加入T31固化劑，攪拌均勻後塗刷在經砂紙打磨、丙酮脫脂並干燥後的試板上。每種配方刷塗兩組試板，一組為薄板，環氧樹脂施工進行柔韌性測試；另一組為厚板，進行附著力測試及空蝕實驗。

有研究指出［4］，加入PES的EP在固化過程中有分相趨勢，且分相趨勢隨溫度升高而加快。為盡量避免PES與EP的分相，本研究塗層固化過程采用常溫固化和升溫固化相結合的方式進行。所有試板常溫固化24h，再於100℃下固化6h。


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