形状记忆复合材料用环氧树脂基体的制备与性能-论文.pdf

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1、形状记忆复合材料用环氧树脂基体的制备与性能邓华高军鹏益小苏(北京航空材料研究院，中航复合材料技术中心，先进复合材料重点实验室，北京100095)文摘通过引入含柔性分子链的环氧树脂到普通双酚A型环氧树脂中制备得到了一类形状记忆复合材料用环氧树脂体系，研究了其形状记忆、工艺和力学性能。记忆性能测试表明形状固定率和形状回复率均在98％以上；流变性能分析表明其黏度特性适用于复合材料液态成型工艺；树脂的拉伸性能与同等耐温等级的结构型树脂相当；简支梁冲击强度分析表明树脂体系在室温和-80qC下的冲击强度分别大于89和30l【J／m

2、，具有较好的韧性。关键词环氧树脂，形状记忆复合材料，液态成型中图分类号：TQ323．7DOI：10．3969／j．issn．1007-2330．2014．04．009PreparationandPropertiesofEpoxyResinMatrixforShapeMemoryCompositesDENGHuaGAOJunpengYIXiaosu(AVICCompositesCenter，ScienceandTechnologyonAdvancedCompositesLaboratory，BeijingInstitut

3、eofAeronauticalMaterials，Beijing100095)AbstractAseriesofepoxyresinmatrixforshapememorycompositeswerepreparedbyintroducinganepoxycontainingflexiblechainsintoaaliphaticaminecuredbi—phenolatypeepoxyresin．Theshapememoryproperties，processingpropertiesandmechanicalpro

4、pertiesoftheresinwerestudied．Boththeshaperetentionrateandtheshaperecoveryrateoftheresinareabove98％．Rheologicaltestsshowthattheresinissuitableforliquidcompositemold—ing．Thetensilestrengthandflexuralstrengthofacuredshapememoryresinarecomparablewithcommercialepoxyr

5、esinsforstructuraluse．Theimpactstrengthofthecuredresinsareallabove89kJ／matroomtemperatureandabove30kJ／mat一80~C．KeywordsEpoxyresin，Shapememorycomposites，Liquidcompositesmolding0引言料具有低密度、易成形、低成本、记忆回复温度范围形状记忆材料是一类在受到热、磁、光、电等刺激宽、形变量大等优点J。采用形状记忆聚合物与纤时能够按程序从临时态回复到固定态从

6、而实现主动维增强体复合得到的形状记忆复合材料，可广泛应用变形的智能材料¨J。形状记忆材料有形状记忆合于航空航天等领域。金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物和形状记忆复合形状记忆聚合物有热塑性和热固性两种，其中热材料等J。形状记忆聚合物属于智能高分子的一塑性形状记忆聚合物主要有形状记忆聚氨酯和聚乙种，在受到合适的刺激时能够按预先定义好的方式改烯等j，它的力学性能较差，只能用于对力学性能变形状。形状记忆聚合物被加工成永久形状之后，通要求不高的医学领域等。国内外开发的热固性形状过一些方法能使它变形并固定为另外一个形状，称之记忆树

7、脂体系主要有不完全固化和完全固化两种类为临时形状，这个过程称之为“编程”。临时形状在型，后者具有较好的力学性能，在树脂的力学性能和受到合适的外部刺激(比如热、光、电、磁等)时，就会形状记忆功能方面实现了平衡，是形状记忆热固性树回复到它的永久形状。形状记忆聚合物及其复合材脂发展的主流方向，而国内的研究多集中在前者。收稿13期：2013-10-30；修回日期：2014-05-13基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB631100)作者简介：邓华，1986年出生，硕士，工程师，主要研究智能复合材料及结

8、构。E—mail：denghua1986@yeah．net．-——46．-——宇航材料工艺http：∥www．yhelgy．com2014年第4期本文制备了完全固化的环氧树脂体系SMEPX将SMEP1至SMEP4形状记忆聚合物矩形试样系列，并对其形状记忆、流变和力学性能进行了研究。经折叠编程后再进行升温回复，测定形状固定率，回1实