ep专题聚氨酯二互穿网络6腰靠
文章来源：胜祥机械网 | 2022-07-21
ep专题：聚氨酯(二)互穿网络1
二、环氧/聚氨酯梯度互穿网络聚合物冲击性能研究
(一)引言
作为一种重要的热固性树脂，环氧树脂具有良好的电性能，化学稳定性、粘接性、加工性，使其在国民经济领域有着重要的应用，环氧树脂的最大缺陷是固化后质脆、耐冲击性能差。因此如何提高环氧树脂的抗冲击性能成为研究热点。互穿网络法是目前较为新颖的方法，研究人员已采用了不同的IPNs体系来提高环氧的抗冲击性能，环氧/聚氨酯IPNs是其中研究较多的一个体系，此方面研究已有大量的文献和报导中国机械网okmao.com。梯度IPNs作为IPNs的一个分支，其力学性能往往比相同组成的IPNs更为优越，更具研究价值。然而还未见利用环氧/聚氨酯梯度IPNs改性环氧，提高其抗冲击性能的文献报导。专家对此进行了初步的研究，设计了一种新的梯度组分分布数学模型，利用梯度因子和梯度层数控制梯度结构的变化，并采用逐层浇注法制备了，不同结构的聚氨酯/环氧梯度IPNs材料，对其抗冲击性能进行了研究，并同普通IPNs和环氧的抗冲击性能进行了对比。
(二)梯度组分分布的数学模型
提出一种新的数学模型对梯度组分的分布进行设计。其简要推导过程如下：假设所制备的梯度材料层数为n(n为奇数)，中心层为纯基体层，并且每一层材料的厚度相同，以中心层的底面为XOY平面，Z轴垂直于XOY平面，梯度组分的含量沿Z轴到材料的2个表面层对称性逐层递增，Ψt为梯度材料2个表面层中梯度组分的体积分数，以梯度层的位置和成分为插值点，将梯度组分在所有层中的体积分布情况拟合为Ψt的连续函数，经计算其表达式为：
设中心层质量为m。，梯度组分的密度为ρ1，基体组分的密度为ρ2，梯度组分的总质量为m1，基体组分的总质量为m2，另m2/m1=A，由梯度组分呈现对称分布，由假设条件可求得在中心层及其上方任意梯度单层中，梯度组分的质量m1为：
由此可知，在A、m0、ρ1、ρ2、n、K确定的情况下，通过公式(2)便可求得梯度IPNs任意单层中梯度组分和基体的质量，从而获得梯度组分的分布情况。