環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的粘結(jié)性、耐化學(xué)腐蝕性、電氣絕緣性和機(jī)械性能，在電子封裝、航空航天、汽車制造等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。酸酐固化體系作為環(huán)氧樹脂常用的固化方式之一，具有固化收縮率低、耐熱性好、電阻率高等優(yōu)點(diǎn)，但固化物通常較脆，限制了其在一些對(duì)韌性要求較高場(chǎng)合的應(yīng)用。增韌劑的使用是改善環(huán)氧樹脂酸酐固化物韌性的有效途徑，WD-508在電工絕緣澆注料、電子灌封料及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料基質(zhì)數(shù)倍提高斷裂韌性，且保持較高的耐熱性，但添加WD-508固化物不透明限制了對(duì)外觀有要求的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，增韌劑WD-503A作為針對(duì)該體系研發(fā)的增韌產(chǎn)品，在接近WD-508增韌性能的同時(shí)，固化物透明是該增韌劑的優(yōu)點(diǎn)。本文將對(duì)其進(jìn)行增韌性能評(píng)測(cè)。
化學(xué)組成與外觀
增韌劑WD-503A是一種經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)改性的橡膠聚合物型增韌劑。外觀常溫下呈現(xiàn)為黃色的透明液體。液體增韌劑有利于在環(huán)氧樹脂體系中均勻分散，為后續(xù)發(fā)揮增韌作用奠定基礎(chǔ)。其化學(xué)組成包含特定的柔性鏈段和能與環(huán)氧樹脂在高溫下相互作用的活性基團(tuán)。
物理參數(shù)
該增韌劑的粘度適中，25°C約5000mPa·s ，這一粘度特性使其不像CTBN有需要加熱使用的問題。與雙酚A環(huán)氧樹脂，酸酐固化劑的相容性好，不會(huì)產(chǎn)生沉降或分層等問題。
斷裂韌性提升與熱變形溫度的下降
對(duì)環(huán)氧樹脂酸酐固化體系進(jìn)行斷裂韌性GIC強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，添加增韌劑WD-503A表現(xiàn)出顯著效果。在未添加增韌劑的情況下，環(huán)氧樹脂酸酐固化物的斷裂韌性相對(duì)較低，只有114J/m2。當(dāng)添加20pbw比例的WD-503A后，斷裂韌性GIC得到大幅提升，沖擊強(qiáng)度可提升至373kJ/m2，提升227%這使得固化后的環(huán)氧樹脂材料在受到?jīng)_擊或冷熱循環(huán)時(shí)，能夠更好地吸收和分散能量，減少材料破裂的可能性。熱變形溫度由114°C下降至95°C，降幅16%，若注重?zé)嶙冃螠囟然虿ＡмD(zhuǎn)化溫度的固化物，還是使用WD-508比較合適。
與環(huán)氧樹脂及酸酐固化劑的混合性
在環(huán)氧樹脂酸酐固化體系的加工過程中，增韌劑WD-503A與環(huán)氧樹脂及酸酐固化劑具有良好的混合性。無論是在常規(guī)的攪拌混合工藝，還是在采用高速分散機(jī)等設(shè)備進(jìn)行混合時(shí)，WD-503A都能夠較為均勻地分散在體系中。這種良好的混合性確保了增韌劑在體系中的均勻分布，從而保證了增韌效果的穩(wěn)定性。
對(duì)固化工藝的影響
增韌劑WD-503A對(duì)環(huán)氧樹脂酸酐固化體系的固化工藝影響較小。它不會(huì)顯著改變?cè)擉w系原有的固化溫度和時(shí)間范圍。唯一需要注意的是，添加WD-503A的環(huán)氧樹脂配合料在進(jìn)行真空脫氣處理時(shí)可能需要比普通配合料稍長的處理時(shí)間才能達(dá)到良好的脫泡效果。
透明的配方
WD-503A與雙酚A環(huán)氧樹脂如(如127、128、618、 828)、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐的固化物通常為透明。
什么情況可能導(dǎo)致不透明
通過微觀結(jié)構(gòu)觀察，如采用透射電子顯微鏡（TEM）觀察，可以發(fā)現(xiàn)WD-503A均勻地分散在環(huán)氧樹脂基體中，與酸酐固化劑固化后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互交織，沒有明顯的分相現(xiàn)象。但其他配方中的其它改性環(huán)氧樹脂或助劑可能會(huì)影響增韌劑造成固化物不透明。
不同廠家的環(huán)氧樹脂、酸酐、促進(jìn)劑、填料等原料存在差異，增韌劑所起到的增韌效果也會(huì)有所不同，請(qǐng)通過實(shí)驗(yàn)判斷其適用性。
電子封裝領(lǐng)域
在電子封裝領(lǐng)域，環(huán)氧樹脂酸酐固化體系常用于電子絕緣澆注料、電子灌封料等。增韌劑WD-503A的應(yīng)用可以提高封裝材料的韌性，減少在電子原件在安裝、運(yùn)輸和使用過程中因振動(dòng)、沖擊等因素導(dǎo)致的封裝材料破裂風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)要求良好的絕緣性能，提高電子產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
纖維復(fù)合材料
在碳纖、玻纖等拉擠復(fù)合材料、灌封件等，WD-503A的增韌作用能夠使這些部件在承受復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境（如高低溫冷熱沖擊循環(huán)、振動(dòng)沖擊抗裂紋、保持較高的耐熱性等）時(shí)，具有更好的韌性，保證部件的安全性和可靠性，拓展了環(huán)氧樹脂酸酐固化體系在該領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
