樹(shù)脂基復(fù)合材料的增韌改性研究.pdf

1、為了解決樹(shù)脂易脆的問(wèn)題，本文采用AlOOH、聚苯乙烯納米球(PS)、碳納米管(CNT)作為增韌劑添加到樹(shù)脂基體中以提高樹(shù)脂的韌性。本文采取共混方法制備AlOOH/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料;由于碳納米管(CNT)在樹(shù)脂基體之中不易分散，且它們之間弱的界面作用力使得碳納米管不能更好起到增韌效果。本文使用碳納米管納米粒子對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行增韌之前對(duì)納米粒子進(jìn)行氨基改性以提高其在樹(shù)脂中分散性，用1，6-二氨基己烷(DAH)作為氨的來(lái)源采用濕化學(xué)方法對(duì)碳納米管進(jìn)

2、行氨基改性;聚苯乙烯納米球由于固化過(guò)程中發(fā)生相分離導(dǎo)致極易在樹(shù)脂基體發(fā)生團(tuán)聚，本文在采用碳納米管對(duì)樹(shù)脂增韌改性前同樣對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行氨基化改性。對(duì)改性后形成的復(fù)合材料進(jìn)行了拉伸強(qiáng)度、斷裂韌性、斷面等方面及增韌機(jī)理的研究。
　　樹(shù)脂采用AlOOH納米粒子增韌時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)AlOOH/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料試樣進(jìn)行拉伸測(cè)試結(jié)果顯示:當(dāng)AlOOH添加量?jī)H達(dá)到4％時(shí)，拉伸強(qiáng)度可從62.92MPa增加到78.17MPa，且復(fù)合材料的斷裂韌性和彎曲強(qiáng)度比

3、純樹(shù)脂的分別28.7％和22.2％。通過(guò)對(duì)斷面進(jìn)行掃面電鏡分析，觀察發(fā)現(xiàn)AlOOH/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料斷面呈現(xiàn)許多河流狀分支呈現(xiàn)明顯韌性斷裂現(xiàn)象，且伴隨著AlOOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，河流狀裂紋變得越來(lái)越密集。
　　采用氨基改性后的碳納米管以及聚苯乙烯納米球分別對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行增韌，對(duì)制備好的氨基改性后碳納米管以及聚苯乙烯進(jìn)行紅外分析、Zeta電位分析以及熱重分析，測(cè)試結(jié)果均表明氨基已經(jīng)成功嫁接到CNT和聚苯乙烯表面。對(duì)改性后形成的復(fù)合材料進(jìn)

4、行掃面電鏡分析，改性后CNT與聚苯乙烯都顯示均勻分散在樹(shù)脂基體中。接著對(duì)CNT/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明復(fù)合材料的拉伸長(zhǎng)度與斷裂韌性均得到提高，當(dāng)氨基改性后CNT的添加量?jī)H是0.8％時(shí)，CNT/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的斷裂韌性和拉伸強(qiáng)度各自提高了95％和42％。同樣，含有15％的聚苯乙烯的環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的斷裂韌性與拉伸強(qiáng)度可達(dá)2.23MPa·m1/2和74.5MPa，相比于純樹(shù)脂而言各自提高了25.6％和84.3％。樹(shù)脂基