Effect of poly(amic acid) and polyimide on the adhesive strength and fracture toughness of epoxy resin

Abstract

The present work investigates the effect of polyimide and poly(amic acid) content on the properties of epoxy resin. Charpy impact strength increased by 80% and 70% with the addition of 10 wt.% poly(amic acid) and 15 wt.% polyimide, respectively. However, the flexural strength was improved by 95% and 73% (in comparison with neat epoxy resin) by the addition of 5 wt.% polyimide and 5 wt.% poly(amic acid), respectively. Moreover, the addition of 10 wt.% polyimide resulted in two fold increase of impact adhesive strength, while the tensile adhesive strength of epoxy was increased by 70% with only 5 wt.% polyimide. Infrared spectra showed that the obtained compositions containing polyimide or poly(amic acid) exhibited a semi-interpenetrating polymer networks structures, characterized by a relatively high flexibility and very good mechanical properties.

Досліджено вплив вмісту полііміду (PI) та поліамідної кислоти (PAA) на властивості епоксидної смоли. Виявлено, що після додавання 10% PAA та 70% PI ударна в’язкість збільшується, відповідно, на 80 та 70% порівняно з немодифікованою смолою. З додаванням у полімер 5% PI та PAA міцність на згин підвищується, відповідно, на 95 та 73%. Крім того, за вмісту 10% PI вдвічі збільшилась адгезійна міцність за удару, а за вмісту 5% PI адгезія за розриву зросла тільки на 70% порівняно з немодифікованою смолою. Інфрачервона спектроскопія показала, що композиції епоксидної смоли з PI та PAA мали напіввзаємопроникні сітчасті структури з відносно високими еластичністю та механічними характеристиками.

Исследовано влияние содержания полиимида (PI) и полиамидной кислоты (PAA) на свойства эпоксидной смолы. Выявлено, что после добавления 10% PAA и 70% PI ударная вязкость увеличивается, соответственно, на 80 и 70% в сравнении немодифицированной смолой. С добавлением в полимер 5% PI и PAA прочность на изгиб увеличивается, соответственно, на 95 и 73%. Кроме того, при содержании 10% PI вдвое увеличилась адгезионная прочность при ударе, а при содержании 5% PI адгезия при разрыве возросла только на 70% в сравнении с немодифицированной смолой. Инфракрасная спектроскопия показала, что композиции эпоксидной смолы с PI та PAA имели полувзаимопроникаемые сетчатые структури с относительно высокими эластичностью и механическими характеристиками.