环氧树脂基复合材料增韧改性研究

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1、邓晓琴工程硕士学位论文摘要环氧树脂以其优良的综合性能，在许多领域得到了广泛的应用。但因其脆性大，耐冲击性差且容易开裂等缺点，在很大程度上限制了它在那些需要高抗冲击及抗断裂性能场合下的应用。因此，对环氧树脂的增韧化研究具有十分重要的应用价值。本文主要从两个方面对环氧树脂基复合材料进行增韧改性。首先是合成一种新的固化剂，通过复配对传统固化剂进行改性；其次是采用原位聚合方法，以联苯二酚等为原料得到聚氨酯／环氧树脂共混体系。再将两者合理的配比制备出综合性能优异的环氧树脂基复合材料。利用傅立叶红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等方法考察了所制备材料的综合性能，并对其增韧机理进行

2、了分析。试验结果表明：①当自制固化剂添加量为固化剂总量的50％时，体系的力学性能达到最佳效果。其中冲击强度最高可提高346．5％；拉伸强度可提高73．O％；弯曲强度可提高31．1％；弯曲模量可提高21．7％。②以联苯二酚等为原料，合成中间产物介晶二醇，当介晶二醇用量为环氧树脂的6％、与TDI摩尔比为1：2、反应时间为2．5h的条件下，共混材料的冲击强度提高了187．9％，弯曲强度提高了4．7％，拉伸强度提高了19．5％。聚氨酯／环氧树脂体系为均相体系，其热性能也得以显著提高。③通过扫描电子显微镜(SEM)对所制备环氧树脂基复合材料进行微观分析，我们发现原位聚合所制备的聚氨酯／

3、环氧树脂体系相容性好，其增韧机理属于微裂纹一剪切带、微裂纹路径的偏移和微裂纹支化的共同作用机理。关键词环氧树脂，固化剂，原位聚合，聚氨酯，增韧ABSTRACTEpoxyresinhasbeenwidelyappliedinmanyfieldduetoitsexcellentproperties．However,thebrittlenessandthelowimpactresistancelimititsapplicationinthecircumstanceswhichneedhighimpactresistanceandgreatrigidity．Sotheresearch

4、ofstrenghenedandtoughenedepoxyresinhasverypracticalvalue．Thestudyingbasesontwoaspects．Firstly,wesynthesizeanewsortof,,poxy。‘agent．Wechanthe9ertyoftraditiongofepoxyresincuringagentWechangetlaepropertyOItraaluoncuring●agentbyregulatingtheadditionoftheself-madecuringagent．Secondly，weadopttheme

5、thodofin—situpolymerizationbyusinghydroquinoneet．asrawmaterial，afterreactionanewcompositeofpolyurethane／epoxyresinwasgot．ThentheexcellentepoxyresinmatrixmaterialiSgotthroughabestmixtureratioofthetwosubstances．ThepropertieswereinvestigatedbyIRandSEM，thetougheningmechanismisstudiedalso．Theres

6、ultsareasfollows：1、Whenadditionofnew．synthesizedcuringagentreaches50％ofthetotalcuringagent，themechanicalpropertiesofthecompositeisbest．Theimpactresistancecanbeimprovedashighas346．5％，thetensilestrengthimproved73．O％，theflexuralstrengthimproved31．1％，andtheflexuralmodulusimproved21．7％．2、Theinte

7、rmediateproductMesogenicdiolissynthesizedbythehydroquinone．WhenthevolumeratioofMesogenicdiol：epoxyresinis6％andthemolarrateofMesogenicdiol：TDIis1：2，afterthereactionfor2．5htheimpactresistanceofthecompositeisimproved187．9％，theflexuralstrengthimproved4．7％，an