預(yù)浸濕法纖維纏繞技術(shù)用環(huán)氧樹脂體系的研究.pdf

1、在環(huán)氧樹脂中添加納米二氧化硅、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡(luò)合物、硅烷偶聯(lián)劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐機(jī)械攪拌，混合均勻，制備出滿足預(yù)浸濕法纖維纏繞工藝要求的具有長期化學(xué)穩(wěn)定性和溫度觸變性的樹脂體系。本文首次提出了溫度觸變的概念，同時對環(huán)氧樹脂體系的溫度觸變現(xiàn)象以及不同耐溫等級下樹脂體系的配方進(jìn)行了研究，并對樹脂澆注體的力學(xué)和耐熱性能進(jìn)行了分析研究。 應(yīng)用FT-IR、SEM等分析手段對環(huán)氧樹脂的溫度觸變現(xiàn)象進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，氣相納米二氧

2、化硅均勻分散于環(huán)氧樹脂體系中，相互之間和與環(huán)氧樹脂基體表面的羥基之間形成大量的分子間氫鍵，室溫情況下，氫鍵相互間作用力強(qiáng)，體系表現(xiàn)為凝膠狀態(tài)，溫度一旦達(dá)到或者高于觸變溫度，分子間氫鍵遭到破壞，體系由凝膠狀態(tài)變?yōu)槿苣z狀態(tài)。 對不同耐溫等級要求的樹脂體系配方和制備工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表面，耐溫等級為130℃情況下，可以用雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51/甲基四氫鄰苯二甲酸酐體系，各物質(zhì)的配比為(以環(huán)氧樹脂質(zhì)量為100％，以下均為質(zhì)量比

3、)：E-5l環(huán)氧樹脂為100％，甲基四氫鄰苯二甲酸酐為70％，納米二氧化硅為10％，硅烷偶聯(lián)劑KH-550為2％，乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡(luò)合物為1％。耐溫等級為160℃時，改用三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂TDE-85/酸酐體系，各物質(zhì)配比為TDE-85環(huán)氧樹脂為100％，甲基四氫鄰苯二甲酸酐為115％，納米二氧化硅為15％，硅烷偶聯(lián)劑KH-550為2.5％，乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡(luò)合物為l％。制備過程為：金屬絡(luò)合物85℃下溶于環(huán)氧樹脂中，降溫至65℃后

4、加入酸酐和偶聯(lián)劑后再次混合均勻，分次加入納米二氧化硅，攪拌大約三小時后，冷卻至室溫。 對環(huán)氧樹脂/咪唑絡(luò)合物體系能否滿足預(yù)浸濕法纖維纏繞用樹脂基體的工藝要求進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明，用咪唑金屬絡(luò)合物作為環(huán)氧樹脂的固化劑組成的樹脂體系具有長期化學(xué)穩(wěn)定性，但是混合納米二氧化硅后卻不具有溫度觸變效果。 對TDE-85環(huán)氧樹脂/甲基四氫鄰苯二甲酸酐/納米二氧化硅體系進(jìn)行力學(xué)性能測試，結(jié)果為體系彎曲強(qiáng)度為141.13MPa，彎曲模