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(nèi)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。
一、澆注料的內(nèi)應力
1.胺及羧酸與環(huán)氧樹脂固化物的內(nèi)應力采用ェピコ一ト828和脂肪胺及脂肪酸制備測試內(nèi)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）、Tgx、內(nèi)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Tgx和內(nèi)應力。
2.填料對內(nèi)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(nèi)應力實測值得知，填料開始增加時內(nèi)應力下降，用量超過22%使內(nèi)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(nèi)環(huán)酯對內(nèi)應力的影響 添加內(nèi)環(huán)酯（89&）的環(huán)氧樹脂固化物，其內(nèi)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(nèi)應力會大幅度下降。SOE本身的內(nèi)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(nèi)應力下降40%。聚丁二烯衍生物也是降低固化物內(nèi)應力的有效添加劑。用內(nèi)環(huán)酯及聚丁二烯衍生物改性環(huán)氧樹脂的內(nèi)應力見表1-18。
 二、涂膜的內(nèi)應力
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(nèi)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(nèi)應力胺固化環(huán)氧涂膜幾乎完全形成了網(wǎng)狀結構；內(nèi)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(nèi)。含有水楊酸促進劑的涂膜內(nèi)應力與不含促進劑的涂膜內(nèi)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（Tgx）和內(nèi)應力數(shù)據(jù)列于表1-19。 2.羧酸固化環(huán)氧涂膜的內(nèi)應力在羧酸與環(huán)氧樹脂構成的固化體系內(nèi)添加固化促進劑所形成的涂膜內(nèi)應力明顯低于不含固化促進劑形成涂膜的內(nèi)應力。其內(nèi)應力的實測值與計算值之比都在1.1±0.4范圍內(nèi)。
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、Tgx內(nèi)應力等數(shù)據(jù)。
 3.活性稀釋劑對涂膜內(nèi)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Tgx為126℃，涂膜內(nèi)應力為5.11MPa；不添加PGE的涂膜的Tgx為176℃、內(nèi)應力為8.10MPa。即添加PGE 40%后比不添加PGE的涂膜Tgx下降了50℃、內(nèi)應力下降約為63%。活性稀釋劑加入量的增加固化產(chǎn)物的玻璃化溫度和內(nèi)應力隨之下降，結果見表1-21。
 4.溶劑對涂膜內(nèi)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(nèi)的殘留量對內(nèi)應力影響甚大。其結果見表1-22。
5.增韌劑對內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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。
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