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热固性树脂
典型的天然高分子材料包括天然橡胶、纤维素、甲壳素等,包括热塑性树脂和热固性树脂两大类，本文主要介绍热固性树脂及环氧树脂化学改性增韧，分述如下：
酚醛树脂
环氧树脂
不饱和聚酯树脂
化学改性增韧
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酚醛树脂
合成与固化：酚醛树脂是由加成和缩聚反应制得的产物。其固化过程包括由A阶树脂（单体）变为B阶树脂（线型分子，初步凝胶），再由B阶树脂进一步固化转变成不溶不熔的三维交联网络结构，即C阶树脂。
性能与应用：酚醛树脂具有耐高温、耐烧蚀、低发烟及耐化学品等优良特性，广泛应用于运输、建筑、军事等领域。一种新型的低固化收缩的高性能树脂——苯并𫫇嗪树脂受到国内外高度重视，下面对其进行详细介绍。
苯并噁嗪的合成
苯并噁嗪是一种新型的低固化收缩的高性能树脂，受到国内外的高度重视。
合成方法
苯并噁嗪的固化机理
苯并噁嗪单体的固化反应通常为阳离子开环聚合反应，其固化机理如下：
1.在加热自产生或者易分解的质子引发剂（如酚类）存在下，苯并噁嗪固化形成类聚酚醛的结构。
2.在不易分解的质子引发剂（如路易斯酸）存在下，苯并噁嗪先在较低温度下聚合形成芳醚结构，然后在较高温度下转化为类聚酚醛的结构。
苯并𫫇嗪的性能特点
苯并𫫇嗪树脂具有一系列优异的性能特点，包括：
灵活的分子设计性：可以通过改变酚类、胺类和甲醛的种类及比例来调整树脂的性能。
相对低的熔融黏度：便于成型加工，适用于各种成型工艺。
固化过程中无小分子放出：制品孔隙率低，提高了制品的致密性和性能。
固化物体积零收缩甚至微膨胀：保证了制品的精度和尺寸稳定性。
高的玻璃化转变温度（Tg）和模量：提高了制品的热稳定性和力学性能。
低的吸水率：提高了制品的耐水性和耐湿性。
优良的阻燃性和高的残炭率：适用于对阻燃性能要求高的应用领域。
良好的力学性能和电气性能：适用于电子电气、航空航天等高端领域。
然而，苯并𫫇嗪树脂也存在一些缺点，如固化温度高、交联密度相对较低、质脆等，这些缺点限制了其在某些领域的应用。
总的来说，苯并噁嗪树脂具有优异的耐热性、阻燃性、低收缩率等特性，在电子、航空等领域有广泛的用途。随着研究的不断深入和合成技术的不断完善，苯并噁嗪树脂的应用前景将更加广阔。
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环氧树脂
环氧树脂是一类分子中含有两个或两个以上环氧基团的化合物。
这些化合物在加热或催化剂存在下能够形成三维交联网络结构，以下是关于环氧树脂的详细解析：
环氧树脂的性能特点
粘接强度高：固化物中含有大量的羟基和醚键结构，易与玻璃、金属等表面形成分子间相互作用。
力学性能优异：固化物交联密度高，且存在氢键相互作用，内聚能较高，结构紧密。
耐腐蚀性好：固化物结构稳定，其交联网络对酸碱都具有很好的抵抗性能。
加工工艺简便：预聚物一般为液体或低熔点固体，黏度较低，适用于多种加工方法。
然而，环氧树脂也存在一些缺点，如固化材料脆性大，受冲击时容易产生微裂纹甚至直接破坏，这在一定程度上限制了其应用。
环氧树脂的应用
环氧树脂凭借其突出的性能，在电气、电子、光学机械、工程技术、土木建筑及文体用品制造等领域得到了广泛应用。
在涂料和胶黏剂行业，环氧树脂被用于汽车、电子、机械、化工设备等众多行业的表面涂装，可以有效保护基材并提升其耐用性。
在电子电器领域，环氧树脂可用于制作集成电路、电器绝缘材料、电子元器件的封装材料等。
环氧树脂作为一种重要的高分子材料，在各个领域都发挥着重要作用。随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高，环氧树脂的研究和应用也将不断拓展和深化。
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不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂是由饱和的或不饱和的二元醇与二元酸（或酸酐）缩聚而成的线型高分子化合物。
如图其分子主链中同时含有酯键和不饱和双键，这种特殊的分子结构使得不饱和聚酯树脂具有一系列独特的性能和应用。
合成过程
不饱和聚酯树脂的制造过程主要分为两步：
缩聚反应：二元酸和二元醇进行缩聚，制备不饱和聚酯树脂低聚物，随着时间分子量逐渐增加直至达到设计值。
共聚反应：不饱和聚酯树脂低聚物与交联单体混合，在加热、光照或高能辐射等引发作用下共聚形成三维交联网络结构的体型聚合物。
性能特点
不饱和聚酯树脂的性能特点主要由其分子结构决定：
耐热性和力学性能：苯环赋予了不饱和聚酯树脂好的耐热性和力学性能。
设计性：不饱和聚酯树脂分子结构具有优异的设计性，可以通过调整分子结构中酯键密度、端基多少满足多种多样的使用需求。
耐腐蚀性：不饱和聚酯树脂具有优异的耐腐蚀性。
阻燃性：不饱和聚酯树脂具有一定的阻燃性。
固化收缩大：不饱和聚酯树脂的固化收缩较大（6%~10%），这可能会限制其在某些领域的应用。
固化物质脆：不饱和聚酯树脂固化后物质较脆，这是限制其进一步广泛应用的主要障碍之一。
不饱和聚酯树脂具有一系列独特的性能和应用，但也存在一些限制其广泛应用的问题。通过合理的增韧方法和应用领域的拓展，可以进一步发挥不饱和聚酯树脂的潜力。
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化学改性增韧
化学改性增韧，特别是环氧树脂的化学改性增韧，确实是一个复杂但有效的方法。以下是对该方法的详细归纳：
在环氧主链结构中引入柔性链段
通过催化剂作用，利用低平均相对分子质量聚硅氧烷中的烷氧基、羟基、氨基、羧基等官能团与环氧树脂单体反应，将硅氧烷链引入到环氧树脂主链中。
这种方法既充分利用了有机硅树脂优异的耐水性、韧性、耐候性等特点，又避免了由于两者简单共混相容性差、不易共混的缺点。
化学改性增韧的具体实例
张保龙等设计了一种既含有刚性、棒状结构的介晶单元，又含有柔性链段的活性增韧剂——端脲基活性改性剂(LCEUppg)，并用其固化环氧树脂。
研究结果显示：分子量的变化对环氧的增韧有明显的影响。当分子量为1000~4000时，增韧效果良好；当分子量达到2000时，冲击强度达到最高。
化学改性增韧的优缺点
优点：通过设计分子结构进而改变固化物交联结构达到增韧，避免了共混改性带来的需要均匀分布和分散的问题。可以解决树脂在加工成型过程中的很多不便。
缺点：合成过程复杂、周期长、结构难以控制。引入大分子柔性链段可能会使体系的刚性下降，耐热性降低。
环氧树脂的化学改性增韧是一种有效的方法，但需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的改性方法和改性剂。同时，也需要关注改性后树脂的其他性能变化，以确保其满足使用要求。
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