اصلاح چقرمگي رزين هاي اپوكسي با استفاده از پلي يورتان ها: مطالعه مروري

Toughening Modification of Epoxy Resins Using Polyurethanes: A Review

پليمرهاي گرماسخت به دليل برخورداري از پيوندهاي عرضي در ساختار شيميايي، ويژگي هاي بسيار مطلوبي، مانند استحكام مكانيكي زياد، پايداري ابعادي بسيار مناسب در دماهاي زياد، خزش اندك و مقاومت مناسب در برابر حلال ها نشان مي دهند. به منظور دستيابي به ويژگي هاي گرمامكانيكي مطلوب، لازم است درصد بيشتري از پيوندهاي عرضي در رزين ايجاد شود. رزين اپوكسي از رزين هاي پرمصرفي است كه به دليل داشتن خواص مكانيكي و ويژگي هاي برجسته، در كاربردهاي زيادي مانند پوشش ها، چسب ها و كامپوزيت ها استفاده مي شود. اما، اين رزين ها پس از پخت كاهش مقاومت ضربه اي و رشد ترك نشان مي دهند. بدين سبب در سال هاي اخير، پژوهش هاي فراواني به منظور بهبود چقرمگي رزين اپوكسي انجام يافته است. اصلاح شيميايي رزين هاي اپوكسي با پلي يورتان ها از مهم ترين روش هاي بهبود چقرمگي محسوب مي شود. از جمله خواص منحصربه فرد پلي يورتان ها مي توان به ويژگي هاي ضدسايش عالي، فرايندپذيري ساده و استحكام زياد در برابر پارگي اشاره كرد. در اين مقاله، پس از معرفي اجمالي رزين هاي اپوكسي و پلي يورتان ها ، روش ها و سازوكار هاي بهبود چقرمگي شكست رزين اپوكسي با استفاده از پلي يورتان مرور مي شود.

Thermoset polymers have excellent properties of high dimensional stability at elevated temperatures، low creep and good resistance against solvents due to their three-dimensional crosslinking structure. Proper thermal-mechanical properties for these polymers are based on such cured structures with high crosslink density. Due to its excellent mechanical properties، epoxy resin has been widely used in coatings، adhesives and composites. In recent years، a variety of modification procedures have been introduced for toughening of cured resin structure in order to minimize crack formation and improve their impact resistance. Chemical modification of epoxy resins with polyurethanes is one of the most efficient procedures to achieve this goal. Polyurethanes have unique properties including good abrasion resistance، ease of processing and high rupture strength. After a brief introduction of epoxy and polyurethane resins، the procedures and the mechanisms of fracture toughness in polyurethane-modified epoxy are reviewed in present article. Different polyurethanes with wide range of chemical structures are able to toughen the epoxy structure efficiently and provide improved resins for use indifferent applications.