环氧树脂的关键性能

环氧树脂提供以下:

• 高强度

• 低收缩率

• 对各种基材具有优异的附着力

• 有效的电气绝缘

• 耐化学和溶剂性，以及

• 低成本、低毒

环氧树脂易于固化，并且与大多数基材相容。它们易于润湿表面，因此特别适合复合材料应用。环氧树脂还用于改性几种聚合物，如聚氨酯或不饱和聚酯，以增强其物理和化学特性。

对于热固性环氧树脂：

• 抗拉强度范围为90至120 MPa

• 拉伸模量范围为3100至3800 MPa

• 玻璃化转变温度（Tg），范围为150至220?C
  
  

除了上述性能外，环氧树脂还有两个主要缺点，即脆性和湿敏性。

环氧复合材料：高性能添加剂

填料在环氧树脂配方中也起着重要作用。玻璃、石墨和聚胺等增强纤维可改善机械性能，使环氧树脂可用于许多结构应用。其他非增强填料包括：

• 粉末金属，以提高导电性和导热性

• 用于导热的氧化铝

• 用于降低成本和增强强度的二氧化硅

• 云母–电阻

• 滑石和碳酸钙——降低成本

• 增加润滑性的碳和石墨粉末

在与填充系统混合时，需要考虑的一些重要因素包括：

填料的体积分数

颗粒特性（尺寸、份额、表面积…）

填料纵横比

填料的强度和模量

填料与树脂的附着力

基础树脂的粘度

基础钢筋的韧性

纳米颗粒增强环氧复合材料在过去几十年中也引起了相当大的工业兴趣。这些材料具有高比强度重量比、低密度和增强的高模量，这使得它们能够与选定的金属抗衡。

加强环氧树脂共混的主要目的是在保持低成本的同时实现所需的性能。增加填料含量通常会增加粘度，使加工更加困难。比重通常会增加，尽管一些填料如中空玻璃或酚醛微球会产生密度显著降低的复合泡沫。

环氧树脂配方中使用的其他重要改性剂包括：

橡胶添加剂–用于增强环氧树脂的柔韧性、抗疲劳性、抗裂性和韧性。环氧复合材料中最常用的液体橡胶是端羧基丁二烯-丙烯腈共聚物（CTBNs）。然而，使用橡胶改性剂时，橡胶中的丙烯腈含量是一个重要的考虑因素。随着橡胶中丁腈含量的增加，其溶解度增加，最终在固化基体中的粒径减小。环氧复合材料应用中不使用非活性橡胶。

热塑性添加剂–用于提高环氧树脂的断裂韧性。只有相对低分子量的TPs才能溶解在环氧树脂中。常用的热塑性塑料有苯氧基、聚醚嵌段酰胺、PVB、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、尼龙。

与橡胶相比，热塑性塑料在高度交联的基体中是更有效的增韧剂，并且它们不会影响Tg和模量。

然而，TP的高负荷导致溶剂敏感性增加，并降低蠕变和疲劳抗力。

阻燃剂-添加到环氧树脂中，以结合阻燃特性。环氧固化树脂中卤素和成炭芳烃的存在降低了可燃性。

颜色和染料–多种着色剂可用于环氧树脂，如无机颜料，铬绿、天然锡耶纳、硫化锌白等除外，以及有机颜料，如炭黑多种着色剂可用于环氧树脂，如无机颜料，但铬绿、天然锡耶纳、硫化锌白等除外，以及有机颜料，如炭黑。