基于超支化聚酯和纳米锆渣的核壳粒子制备与应用研究(2)
核壳粒子（core-shell particles ，本文简称CSP）是一种新型的高分子纳米材料，一般至少由核（通常可以为固体、液体或者气体）和壳（一般为固体，根据应用不同而含有不同的端基官能团）两部分组成，其性质由核、壳两部分组成材料共同决定。CSP表现出优异的电、磁、光学、催化、热及机械力学性能，在工业、表面涂层、催化剂、光电转换、污染控制、药物传输和树脂增韧剂等领域有着广泛的应用。因CSP易于制备且价格相对低廉，故弹性好的CSP在环氧树脂增韧改性中越来越受到重视。
1.2 环氧树脂改性
环氧树脂已被广泛地用于许多工业应用，例如粘合剂，涂料，和电子封装。环氧树脂具有较低的玻璃化温度及优良的耐热性能但其固化过程中的交联密度高，导致材料抗冲击能力变低，树脂固化后的耐冲击性能变差，裂纹扩展性能差，因此脆性大是它的缺点。
在过去十年中，环氧树脂固化物的增韧研究受到广泛关注，这是一个非常值得去研究的方向和领域。这些研究已经建立了第二相的引入，如橡胶颗粒，热塑性颗粒，或矿物填料，可以提高聚合物复合材料的刚性和耐冲击性[2]。随着我国在环氧树脂方面大力发展科技水平，国内环氧树脂工业无论是在产量与技术，还是在科研开发与实际投入方面都取得了很大发展，但与国际同行业相比，环氧树脂用以特殊需要特种性生产与研究还远远落后，规模化生产线并没有有效的建立起来，严重影响了环氧树脂产量和质量。[3] 热塑性树脂和热固性树脂共混改性是常用的增韧方法之一 。常用的热塑性树脂有PEI、 PES、PSF 、PC、 PEEK、PMMA [4-12]等，这些热塑性树脂用于热固性树脂改性工艺在已有技术中已较为成熟。
1.2.1 有机硅树脂改性环氧树脂
有机硅树脂耐热、憎水,且其作为半导体材料介电性能优异，表面能很低,用其改性EP既能提高介电性能,又能提高韧性和耐高温性能、降低内应力。 [13]
此类改性方法的缺点是相容性较差。因此,有机硅树脂一般带有活性较好的基团用以与环氧树脂相容。比如,聚二甲基硅氧烷柔性大、表面能低,适用于改性环氧树脂,但两者不能互容。解决方法是通过在聚二甲基硅氧烷分子链上引入羟基、羧基、氨基等基团，这样可以增强二者的相容性，完成改性。
1.2.2 聚氨酯(PUR)改性环氧树脂
聚氨酯的高弹性、耐磨性与EP的高粘接性在共混后，环氧树脂的性能明显提升。施利毅等[15]采用熔体共混的方法制备出了环氧树脂和聚氨酯共混体系。他们引入了异氰酸基他用以封端，加强了PUR与环氧树脂的相容性，改性效果良好。
1.2.3 聚酰亚胺改性环氧树脂
聚酰亚胺是一类性能优异的工程热固体，无论力学性能还是热学性能都表现优异。聚酰亚胺改性后的EP与纯EP相比提高了耐热性和韧性[16]。
1.2.4纳米粒子增韧环氧树脂
纳米粒子的尺寸在纳米级别,比表面积很大,表面原子的不饱和性使其具有活跃的表面性能。在利用纳米粒子改性EP时,环氧基团与纳米粒子产生的作用力,形成理想的界面,能引发微裂纹，并且吸收表面能量。纳米粒子改性EP的方法有共混合于EP，核壳粒子生成等方法。
另一种方法是利用无机填料，特别是蒙脱石纳米颗粒特有的蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料，其成本相对较低，优良的热稳定性，环保。断裂的特征。缺点是蒙脱土纳米填料容易形成聚合在一起，从而降低总体性能。
1.2.5添加橡胶增韧环氧树脂
一个典型的路线是橡胶如胺基丁腈橡胶（ATBN）此外，聚丁二烯，端羧基丁腈橡胶（CTBN），液体，和橡胶的纳米颗粒，对未固化的环氧树脂体系并获得橡胶颗粒能吸收能量，并将其分散在环氧树脂基体。这条线路的缺点是，弯曲模量，剪切屈服强度，耐热性，玻璃化转变温度是由一个橡胶掺入有效的降低。
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