EP-PI及BMI-PES的反应诱导相分离
来源期刊:宇航材料工艺2016年第3期
论文作者:陈凤华 郭颖 孙同臣 周恒 赵彤
文章页码:37 - 42
关键词:热固性树脂;热塑性树脂;反应;相分离;形貌;层状结构;海岛结构;
摘 要:研究了EP/PI和BMI/PES两种TS/TP共混体系的反应诱导相分离过程及形貌结构。采用相差显微镜原位研究了反应诱导相分离的过程,发现分相初期形成了均匀的相结构;随着相分离的发展,一定浓度区域样品中的双连续结构经过演化发展,分相后期样品内部与边缘的形貌不一致。通过对固化后样品断面的SEM观察,发现在TP浓度很低时形成海岛结构,当TP浓度稍高,样品形成了核壳结构,在样品边缘和与基板接触的上下等外侧形成了TS的富集区,只有极少量的TP分散颗粒存在;在样品的中间,TS和TP形成双连续结构,其中TP富集相具有细丝状的网络特征。分析认为,EP和BMI为热固性树脂,初始样品为小分子,在反应开始时表现为流体,为快组分;PI和PES为典型的热塑性聚合物,它们的黏弹性特征随着相分离的发展越来越显著,即Tg以下为玻璃态,Tg以上表现出弹性、黏弹性特征,为慢组分。在反应分相过程中,由于TP富集相缠结网络的松弛慢于相分离的速度,因此TP富集相网络的整体收缩不可避免,在TP与TS动力学极不对称的作用之下,初始均匀的双连续结构最终发展为核壳结构。
陈凤华1,郭颖1,孙同臣2,周恒1,赵彤1
1. 中国科学院化学研究所2. 航天特种材料及工艺技术研究所
摘 要:研究了EP/PI和BMI/PES两种TS/TP共混体系的反应诱导相分离过程及形貌结构。采用相差显微镜原位研究了反应诱导相分离的过程,发现分相初期形成了均匀的相结构;随着相分离的发展,一定浓度区域样品中的双连续结构经过演化发展,分相后期样品内部与边缘的形貌不一致。通过对固化后样品断面的SEM观察,发现在TP浓度很低时形成海岛结构,当TP浓度稍高,样品形成了核壳结构,在样品边缘和与基板接触的上下等外侧形成了TS的富集区,只有极少量的TP分散颗粒存在;在样品的中间,TS和TP形成双连续结构,其中TP富集相具有细丝状的网络特征。分析认为,EP和BMI为热固性树脂,初始样品为小分子,在反应开始时表现为流体,为快组分;PI和PES为典型的热塑性聚合物,它们的黏弹性特征随着相分离的发展越来越显著,即Tg以下为玻璃态,Tg以上表现出弹性、黏弹性特征,为慢组分。在反应分相过程中,由于TP富集相缠结网络的松弛慢于相分离的速度,因此TP富集相网络的整体收缩不可避免,在TP与TS动力学极不对称的作用之下,初始均匀的双连续结构最终发展为核壳结构。
关键词:热固性树脂;热塑性树脂;反应;相分离;形貌;层状结构;海岛结构;