柔性側(cè)鏈環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料低溫性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的力學(xué)、電絕緣及耐化學(xué)腐蝕性能，在低溫工程中主要被用作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基體，但由于環(huán)氧樹脂的低溫脆性阻礙了其在低溫工程中的廣泛應(yīng)用。因此，提高韌性對(duì)環(huán)氧樹脂在低溫下的使用至關(guān)重要。本文采用在環(huán)氧樹脂鏈上接枝低溫下塑性運(yùn)動(dòng)很好的柔性聚醚側(cè)鏈提高環(huán)氧樹脂低溫韌性的思路，達(dá)到提高環(huán)氧樹脂低溫韌性而盡量保持樹脂固化物的強(qiáng)度和模量的目的。研究了聚醚柔性側(cè)鏈環(huán)氧樹脂的合成、固化物及以增韌改性環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料的低溫性能和柔性

2、側(cè)鏈對(duì)室溫和低溫下力學(xué)性能的影響，分析了柔性側(cè)鏈環(huán)氧樹脂固化物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，探討了其低溫動(dòng)態(tài)熱力曲線并用掃描電鏡對(duì)斷口形貌進(jìn)行了觀察，揭示了柔性側(cè)鏈環(huán)氧樹脂的增韌機(jī)理，為環(huán)氧樹脂的低溫增韌改性提供了一種新的方法。 ⑴以二乙二醇單丁醚和甲苯二異氰酸酯為原料，通過(guò)控制反應(yīng)溫度在20℃以下，合成了端異氰酸酯基聚醚（ITPs）；不同的質(zhì)量（環(huán)氧樹脂質(zhì)量的5％～15％）的ITPs和雙酚A型環(huán)氧樹脂E—44反應(yīng)合成了柔性側(cè)鏈環(huán)氧樹脂。紅外和化

3、學(xué)分析表明反應(yīng)過(guò)程中環(huán)氧值沒有變化，ITPs主要和環(huán)氧樹脂中的羥基反應(yīng)生成氨基甲酸酯鍵。 ⑵對(duì)ITPs柔性側(cè)鏈改性環(huán)氧樹脂固化物的低溫性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，ITPs含量為環(huán)氧樹脂的10％時(shí)，—60℃下沖擊韌性達(dá)到最高值18.72 KJ/㎡，比純環(huán)氧樹脂固化物提高51.9％，而且彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度基本保持不變。 ⑶通過(guò)沖擊斷面SEM和動(dòng)態(tài)DMA分析對(duì)固化體系低溫增韌機(jī)理進(jìn)行了探討研究，認(rèn)為增韌機(jī)理是低溫下主鏈運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)