双马来酰亚胺及聚芳醚酮改性环氧树脂研究.pdf

武汉理工大学
博士学位论文
双马来酰亚胺及聚芳醚酮改性环氧树脂的研究
姓名:周建刚
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:曾黎明
2012-12-11
摘要环氧树脂具有优异的综合性能,可广泛应用于电子电器和航空航天等领域。但环氧树脂固化物的韧性较差,耐高温湿热性能差,为了改善这些性能以拓展环氧树脂的应用空间,人们开展了大量的研究工作,以期使环氧树脂成为一种性能更优异的基础树脂。本文综述了目前国内外环氧树脂增韧改性及耐高温改性的方法和机理,在此基础上提出用合成的四官能侧链双马来酰亚胺改性环氧树脂,用双马来酰亚胺扩链尼龙改性环氧树脂,用聚芳醚酮—和双马来⒑铣闪肆街植嗔此砝歹Q前罚渲校琁型侧链双马来酰亚胺的起始熔融温度在℃,与固化反应始温之间差距有℃,型侧链双马来酰亚胺的起始熔融温度在℃,与固化反应始温之间差距有℃,两种侧链双马来酰亚胺都有良好的成型工艺性。筒嗔此砝歹Q前饭袒锸е芈%时的温度为℃,型侧链双马来酰亚胺固化物失重率ナ钡奈露任℃,说明侧链双马来酰亚胺的热稳定性能优良。用合成的筒嗔此砝歹Q前犯男曰费跏髦疍体系,用馐运砝歹Q前罚费跏髦疍固化物的动态力学性能,侧链双马来酰亚胺的含量增大,固化物的升高,损耗模量的峰温增大,峰变宽,说明侧链双马来酰亚胺可以用作环氧树脂的耐热改性剂。—馐砸脖砻骰物的拉伸强度,但固化物的断裂伸长率却下降了,所以在选用侧链双马来酰亚胺提高环氧树脂的耐热性时需要注意改进体系的韧性。⒂盟砝歹Q前吩ぞ鄯塾隤熔融反应制备成扩链勰笛楸砻鳎熔融扩链过程工艺条件简单,扩链后的肿哟蟛糠秩匀晃O咝谓峁埂K砝温热稳定性能提高。用扩链曰费跏髦疍体系进行增韧改性,改性环氧树脂固化物的破坏断面为典型的韧性断口特征,扩链牖费跏髦褰岷辖裘埽两者的相界面有较强的结合力。高温固化样品中扩链吭黾釉蚬袒锏腒。。酰亚胺共同改性环氧树脂。主要的研究内容和结论如下:氧树脂固化物的热稳定性能提高。侧链双马来酰亚胺提高了环氧树脂/袒酰亚胺扩链娜鄣愦釉吹℃分别降低到婧℃,扩链后母增大,但低温固化样品的T黾雍苄。得鞯臀鹿袒被久挥性鋈托Ч武汉理捍笱Р┦宦畚
⒉捎萌热鄯ㄓ肞—鋈透男曰费跏髦疍体系及环氧树脂/酸酐体系,预聚物的凝胶时间表明狢/环氧树脂/逑翟℃时仍有约目刹作时间,说明该体系具有一定的工艺可行性。狢的含量增大,固化体系的分相现象越明显,峰变宽,增大,说明狢与环氧树脂/袒逑导盎费酸酐体系的耐热改性剂及增韧改性剂。狢的含量增大,共混物的在嬉陨的高温热稳定性能变差。⑺砝歹Q前泛途鄯济淹9餐男曰费跏髦纬晒簿邸⒐不焯逑担笛测试了狢/环氧树脂/双马来酰亚胺/逑档墓袒ρР问范烁男环氧树脂体系的固化工艺参数,该体系在℃左右开始固化,在孀笥夜袒反应速率最快,在孀笥夜袒从窘崾岷螪分析结果与实际操作,最终制定改性环氧树脂体系的固化工艺制度为:℃/十妫℃/。/方程求得改性体系固化反应的表观活化能△为./《叩钠骄痬作为改性环氧树脂固化体系的表观活化能。由ㄇ蟮酶锰逑档墓袒ρХ匠涛#篸疶卜测试表明,狢的含量增加,固化体系的相分离现象越明显,峰变宽,增大,耐热性能提高,说明狢与双马来酰亚胺/环氧树脂/袒逑涤辛己玫南嗳菪裕勺魑K砝歹Q前罚费跏髦疍体系的耐热改性剂。同时,%的双马来酰亚胺也明显提高了狢/环氧树脂/固化体系的耐热性,所以这两种树脂可以同时用来改性环氧树脂,合理的成型工艺可以把三者的优良性能结合到一起,形成一类重要的基础树脂。力学性能测试表明,狢的含量增大,固化体系的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和!T大,说明狢能有效增韧双马来酰亚胺/环氧树脂/逑怠关键词:环氧树脂;双马来酰亚胺;聚芳醚酮;增韧;耐热性树脂/酸酐固化体系都有很好的相容性,可作为环氧树脂/逑导盎费跏髦中加入%的双马来酰亚胺和不同含量的聚芳醚酮改性环氧树脂/逑怠S肈依据馐苑治鼋峁肒方程求得改性体系固化反应的表观活化能△
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