环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究姓名：武渊博申请学位级别：硕士专业：材料科学与工程指导教师：李鹏20110603摘要环氧树脂增韧及其阻尼性能的研究环氧树脂是制备高性能复合材料常用的基体之一。环氧树脂具有力学强度高、耐腐蚀性好、电绝缘性好、尺寸稳定等优良的综合性能。然而其阻尼性能不佳，树脂本身的脆性也较大，这就限制了环氧树脂的应用范围，尤其是常温下作为阻尼材料在减振降噪方面的应用。所以为了获得环氧树脂阻尼材料，就有必要对环氧树脂进行增韧改性，降低其玻璃化转变温度，拓宽其玻璃化转交温域。本文采用端环氧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂进行增韧

2、，研究了增韧前后的环氧树脂的力学性能，结果表明随着CTBN含量的增大，其弯曲强度、拉伸强度及拉伸模量降低，冲击强度、断裂伸长率增大，说明端环氧基丁腈橡胶对环氧树脂具有明显的增韧效果。SEM照片表明，固化反应过程中CTBN均与地分散在环氧树脂体系中。以JeffaminesT403作为环氧树脂的增韧改性剂，研究TT403含量对浇注体力学性能的影响。结果显示，随着T403含量的增加，浇注体拉伸、弯曲强度减小，冲击强度增加，表明T403有增韧作用。采用活性稀释剂乙二醇二缩水甘油醚(669)对Epon828环氧树脂／T403聚醚胺固化剂体系进行改性，研究了稀释剂添加量

3、对环氧树脂体系黏度及其固化物阻尼和力学性能的影响。研究表明，活性稀释剂669能显著的降低环氧树脂粘度，改善其加工性能。适当调整体系中活性稀释剂的北京化T大学硕一卜学位论文含量，有助于获得常温下具有宽温度范围的环氧树脂阻尼材料。当活性稀释剂669添加量为20％时，环氧树脂固化体系的阻尼性能达到最佳，是室温下高阻尼宽温域环氧树脂类粘弹性阻尼材料。且Epon828／669共混体系的力学性能保持较好，当Epon828与669的质量比为80：20时，其固化物的拉伸和弯曲强度的保持率较高，韧性也很好，从而达到了既增加阻尼损耗，又确保力学性能的目的。采用浓硫酸(98％)和

4、浓硝酸(68％)的混酸(3：1)对碳纳米管进行酸化处理，得到了羧酸化的碳纳米管。分别应用红外(FT-IR)和高分辨透射电镜(TEM)对官能化后的碳纳米管进行微观结构表征。结果表明，碳纳米管的表面已成功接枝上了羧基，并且官能化处理过程不会破坏碳纳米管本身的结构。以环氧树脂为基体，碳纳米管为增强体，用真空浇铸法制备碳纳米管／环氧树脂纳米复合材料。研究改性碳纳米管对碳纳米管／环氧树脂复合材料的阻尼和力学性能的影响。结果表明，反应性碳纳米管的加入，使环氧树脂体系阻尼性能得到提高。当碳纳米管的含量为0．75wt．％时，复合材料的力学性能达到最佳，复合材料的拉伸、弯曲和

5、冲击强度分别提高了9．87％、10．60％和25．52％。关键词：环氧树脂，端环氧基丁腈橡胶，柔性胺，活性稀释剂，碳纳米管，阻尼性能，增韧ABSTRACTResearchonTougheningEpoxyResinanditsDampingPropertyEpoxyresinsarewidelyusedthermosettingmatricesforadvancedcompositesduetotheirgoodspecificstrengthandchemicalresistance，buttheirdampingpropertiesandtoughnes

6、sstillneedtobeimproved．Therefore，it’Snecessarytotoughentheepoxyresin，andtoimprovethedampingperformanceoftheepoxyresin-basedcompositematerials．UsingETBNtotoughenepoxyresin，andthenthemechanicalpropertyofthetougheningepoxyresincastingmoldingsystemisstudied．ItshowsthatwiththecontentofE

7、TBNincreasing，theflexuralstrength，tensilestrengthandtensilemodulusdecreased，whiletheimpactstrengthandelongationatbreakdistinctlyincreased，whichdemonstratesthatthetoughnessoftheepoxyresinsystemcouldbeimprovedeffectivelybyaddingETBN．TheSEManalysisshowsthatETBNisdispersedintheepoxyres

8、insystemduringthecuringpro