環(huán)氧樹脂在固化反應及冷卻過程中的體積收縮會形成內應力。它是造成環(huán)氧樹脂澆注料、層壓材料和涂料等發(fā)生龜裂、空隙、剝落、強度下降的主要原因。

 

 

   1.胺及羧酸與環(huán)氧樹脂固化物的內應力采用ェピコ一ト828和脂肪胺及脂肪酸制備測試內應力的試件，測定結果見表1-16。

 

 

   從表1-16知，固化劑結構中次甲基多（即m，p增大）時，固化物結構中的網(wǎng)絡濃度（有效交聯(lián)密度）、T_gx、內應力都低。因此，分子鏈長的固化劑可降低固化物交聯(lián)網(wǎng)絡密度、降低T_gx和內應力。

   2.填料對內應力的影響采用雙酚A型ェピコ一ト828環(huán)氧樹脂、4，4′-二氨基二苯基甲烷（DDM），在（80℃/2h）+（160℃/6h）下固化，測試玻璃珠填料用量對澆注料性能的影響。從內應力實測值得知，填料開始增加時內應力下降，用量超過22%使內應力回升，并呈現(xiàn)不連續(xù)的變化。試驗結果見表1-17。

 

 

   3.內環(huán)酯對內應力的影響   添加內環(huán)酯（89&）的環(huán)氧樹脂固化物，其內應力得到明顯改善。這是因為環(huán)狀酯類具有開環(huán)聚合能力，它可抵消分子間結合距離的減少成為固化時不產(chǎn)生體積收縮的聚合物。SOE的結構式如下：

 

 

   SOE的添加量增加，固化物的內應力會大幅度下降。SOE本身的內應力只有環(huán)氧樹脂的1/8。SOE與環(huán)氧樹脂等量配合時內應力下降40%。聚丁二烯衍生物也是降低固化物內應力的有效添加劑。用內環(huán)酯及聚丁二烯衍生物改性環(huán)氧樹脂的內應力見表1-18。

 

 

 

 

   涂料中的溶劑、助劑及低分子化合物的揮發(fā)或者固化反應的冷卻所引起的固化物體積收縮從而產(chǎn)生內應力，它是涂膜發(fā)生剝離、龜裂等缺陷的主要原因。

    1.胺固化環(huán)氧涂膜的內應力胺固化環(huán)氧涂膜幾乎完全形成了網(wǎng)狀結構；內應力的實測值同根據(jù)固化物的應變和彈性率所得到的計算值之比在0.95±0.2范圍之內。含有水楊酸促進劑的涂膜內應力與不含促進劑的涂膜內應力相比有下降趨勢。

   采用雙酚A型ェピコ一ト828環(huán)氧樹脂作基料、為固化劑、水楊酸為固化促進劑、DMP-30為催化型固化劑制成環(huán)氧涂膜。其網(wǎng)狀結構組成、玻璃化溫度（T_gx）和內應力數(shù)據(jù)列于表1-19。

 

 

   2.羧酸固化環(huán)氧涂膜的內應力在羧酸與環(huán)氧樹脂構成的固化體系內添加固化促進劑所形成的涂膜內應力明顯低于不含固化促進劑形成涂膜的內應力。其內應力的實測值與計算值之比都在1.1±0.4范圍內。

   表1-20列出脂肪族羧酸與環(huán)氧樹脂固化物的網(wǎng)狀結構組成、T_gx內應力等數(shù)據(jù)。

 

 

   3.活性稀釋劑對涂膜內應力的影響   在4，4′-二氨基二苯基甲烷（DDM）與ェピコ一ト828環(huán)氧樹脂構成的固化體系中添加苯基縮水甘油醚（PGE）活性稀釋劑時，PGE用量達到40%的T_gx為126℃，涂膜內應力為5.11MPa；不添加PGE的涂膜的T_gx為176℃、內應力為8.10MPa。即添加PGE 40%后比不添加PGE的涂膜T_gx下降了50℃、內應力下降約為63%?；钚韵♂寗┘尤肓康脑黾庸袒a(chǎn)物的玻璃化溫度和內應力隨之下降，結果見表1-21。

 

 

   4.溶劑對涂膜內應力的影響采用三亞乙基四胺作固化劑，當產(chǎn)物的膠化量達到或接近100%形成網(wǎng)狀結構時，溶劑在固化物內的殘留量對內應力影響甚大。其結果見表1-22。

   5.增韌劑對內應力的影響環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化網(wǎng)絡程度可以用增韌劑的相容性表示。為考核增韌劑對內應力的影響，采用ェピコ一ト828和三亞乙基四胺固化體系，在該體系中添加鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）。當DBP用量達到10%時，涂膜的內應力下降到原來的（不加DBP）3/4，因此添加增韌劑具有獨特的降低內應力作用。

 

 

   另外，由雙環(huán)戊二烯與烷基酚的聚合物（簡稱DIPP）可作為賦予低應力的固化劑，DIPP的結構式如下：

 

 

   式中，R為H或CH₃；n=0～5。