ポリ（エーテル－ポリエステル）ポリウレタンとエポキシ樹脂に基づく相互貫入ポリマーネットワーク

科学分野:

• 高分子科学; 材料科学; 複合材料

背景:

• エポキシ樹脂は、特に耐久性のあるコンクリート補修において、より広範な工学用途に対応するために靭性の向上が必要である。; 高性能強化エポキシシステムの開発は、高度な材料ニーズにとって不可欠である。

研究 の 目的:

• 高性能ポリウレタン/エポキシ（PU/EP）相互貫入ポリマーネットワーク（IPN）の合成と特性評価を目的とする。; エポキシ複合材料の機械的特性と接着特性に対するソフトセグメント変性の影響を調査する。

主な方法:

• ポリエーテルポリオール（PPG-1000）、イソシアネート（MDI-50）、およびE51エポキシを用いて、プレポリマー法と段階的法によりPU/EP IPNを合成した。; PUプレポリマー含有量を最適化し、ポリエステルポリオール（PS-2412）を導入することでソフトセグメントを調整した。; 機械的特性（引張強度、破断伸度、圧縮強度）および接着強度（乾燥および湿潤）を評価した。

主要な成果:

• 最適なPUプレポリマー含有量（15重量%）は、ポリエーテル系IPNにおいてバランスの取れた機械的特性をもたらした。; PS-2412を30/70の比率で配合すると、引張強度（66.74 MPa）、圧縮強度（74.24 MPa）、および接着強度（乾燥時5.68 MPa、湿潤時4.62 MPa）が著しく向上した。; これらの特性向上は、架橋密度の増加とPS-2412によるネットワーク均一性の改善に起因すると考えられる。

結論:

• 本研究は、強化エポキシ複合材料のための効果的なソフトセグメント設計戦略を提示するものである。; 開発されたPU/EP IPNは、要求の厳しい用途に適した堅牢な機械的特性と接着特性を示す。; この研究は、調整されたポリマーネットワーク設計を通じて、高度で耐久性のあるエポキシ材料への道を提供するものである。