一、引言
环氧树脂以其优异的粘结性、耐化学腐蚀性、电气绝缘性和机械性能，在电子封装、航空航天、汽车制造等众多领域得到广泛应用。酸酐固化体系作为环氧树脂常用的固化方式之一，具有固化收缩率低、耐热性好、电阻率高等优点，但固化物通常较脆，限制了其在一些对韧性要求较高场合的应用。增韧剂的使用是改善环氧树脂酸酐固化物韧性的有效途径，WD-508在电工绝缘浇注料、电子灌封料及纤维增强复合材料基质数倍提高断裂韧性，且保持较高的耐热性，但添加WD-508固化物不透明限制了对外观有要求的应用场景。因此，增韧剂WD-503A作为针对该体系研发的增韧产品，在接近WD-508增韧性能的同时，固化物透明是该增韧剂的优点。本文将对其进行增韧性能评测。
二、增韧剂WD-503A基本特性
- 化学组成与外观
增韧剂WD-503A是一种经过特殊设计改性的橡胶聚合物型增韧剂。外观常温下呈现为黄色的透明液体。液体增韧剂有利于在环氧树脂体系中均匀分散，为后续发挥增韧作用奠定基础。其化学组成包含特定的柔性链段和能与环氧树脂在高温下相互作用的活性基团。 - 物理参数
该增韧剂的粘度适中，25°C约5000mPa·s ，这一粘度特性使其不像CTBN有需要加热使用的问题。与双酚A环氧树脂，酸酐固化剂的相容性好，不会产生沉降或分层等问题。
三、在环氧树脂酸酐固化体系中的增韧效果
- 断裂韧性提升与热变形温度的下降
对环氧树脂酸酐固化体系进行断裂韧性GIC强度测试时，添加增韧剂WD-503A表现出显著效果。在未添加增韧剂的情况下，环氧树脂酸酐固化物的断裂韧性相对较低，只有114J/m²。当添加20pbw比例的WD-503A后，断裂韧性GIC得到大幅提升，冲击强度可提升至373kJ/m²，提升227%这使得固化后的环氧树脂材料在受到冲击或冷热循环时，能够更好地吸收和分散能量，减少材料破裂的可能性。热变形温度由114°C下降至95°C，降幅16%，若注重热变形温度或玻璃转化温度的固化物，还是使用WD-508比较合适。
四、加工性能
- 与环氧树脂及酸酐固化剂的混合性
在环氧树脂酸酐固化体系的加工过程中，增韧剂WD-503A与环氧树脂及酸酐固化剂具有良好的混合性。无论是在常规的搅拌混合工艺，还是在采用高速分散机等设备进行混合时，WD-503A都能够较为均匀地分散在体系中。这种良好的混合性确保了增韧剂在体系中的均匀分布，从而保证了增韧效果的稳定性。 - 对固化工艺的影响
增韧剂WD-503A对环氧树脂酸酐固化体系的固化工艺影响较小。它不会显著改变该体系原有的固化温度和时间范围。唯一需要注意的是，添加WD-503A的环氧树脂配合料在进行真空脱气处理时可能需要比普通配合料稍长的处理时间才能达到良好的脱泡效果。
五、固化物外观透明
- 透明的配方
WD-503A与双酚A环氧树脂如(如127、128、618、 828)、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐的固化物通常为透明。 - 什么情况可能导致不透明
通过微观结构观察，如采用透射电子显微镜（TEM）观察，可以发现WD-503A均匀地分散在环氧树脂基体中，与酸酐固化剂固化后的网络结构相互交织，没有明显的分相现象。但其他配方中的其它改性环氧树脂或助剂可能会影响增韧剂造成固化物不透明。 不同厂家的环氧树脂、酸酐、促进剂、填料等原料存在差异，增韧剂所起到的增韧效果也会有所不同，请通过实验判断其适用性。
六、应用范围
- 电子封装领域
在电子封装领域，环氧树脂酸酐固化体系常用于电子绝缘浇注料、电子灌封料等。增韧剂WD-503A的应用可以提高封装材料的韧性，减少在电子原件在安装、运输和使用过程中因振动、冲击等因素导致的封装材料破裂风险，同时要求良好的绝缘性能，提高电子产品的可靠性和稳定性。 - 纤维复合材料
在碳纤、玻纤等拉挤复合材料、灌封件等，WD-503A的增韧作用能够使这些部件在承受复杂的力学环境（如高低温冷热冲击循环、振动冲击抗裂纹、保持较高的耐热性等）时，具有更好的韧性，保证部件的安全性和可靠性，拓展了环氧树脂酸酐固化体系在该领域的应用范围。