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对芴基环氧树脂的增韧改性研究

作　者: 孙鹤
导　师: 刘文彬
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 应用化学
关键词: 芴基环氧树脂 聚氨酯低聚物 端羧基丁腈橡胶 增韧改性 固化
分类号: TQ323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
引　用: 2次
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内容摘要


本文主要针对芴基环氧树脂(DGEBF)的脆性进行改性研究,分别用增韧剂聚氨酯低聚物(PU)、端羧基丁腈橡胶(CTBN)和用双酚A型低分子环氧树脂E-51与DGEBF共混对其进行改性,并考察不同固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)、二氨基二苯砜(DDS)和实验室自制9,9-双(4-氨基苯基)芴(BPF)对固化树脂的影响,根据凝胶时间以及DSC曲线确定其固化机制并讨论体系的非等温固化动力学,根据动态机械分析(DMA)和热重分析(TGA)评价固化树脂的热稳定性,根据吸水率测试评价固化树脂的耐湿性。对非等温固化动力学的研究表明,不同固化剂体系的表观活化能不同,PU改性体系DDS≈BPF>MeTHPA,CTBN改性体系DDS>BPF>MeTHPA,并随着改性剂的加入表观活化能逐渐增,且CTBN改性体系的表观活化能高于PU改性体系。对PU固化改性树脂的储能模量(E)的研究结果表明,DDS≈BPF> MeTHPA,说明DDS和BPF体系具有很强的抗变形能力,而MeTHPA体系的抗变形能力很差,对DDS体系的杨氏模量的研究结果表明,PU的引入大大增加了体系的韧性；对固化改性树脂的玻璃化转变温度(Tg)的研究结果,DDS>BPF>MeTHPA,说明DDS体系可以适用于高温体系,BPF体系次之,而MeTHPA体系仅适用于低温环境；对固化改性树脂的热分解温度(T5%和T10%)的研究结果,DDS≈BPF>MeTHPA,说明DDS和BPF体系具有很好的耐热性,而MeTHPA体系耐热性不好。对CTBN固化改性树脂的研究结果表明,CTBN改性体系的E、Tg和热分解温度(T5%和T10%)均低于PU固化改性体系,但分布趋势与PU固化改性体系一致,而对杨氏模量的测试结果亦证明,CTBN的增韧效果不如PU的增韧效果。共混体系的E下降的幅度不大,但Tg下降很多。对各固化改性树脂的吸水性的研究结果表明,DDS>MeTHPA>BPF,说明DDS固化体系的耐湿性能不佳,MeTHPA次之,而BPF的耐湿性非常好,表明BPF是一种耐湿热性能优异的固化剂。从改性剂方面研究,CTBN固化改性体系的吸水率低于PU固化改性体系。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第1章 绪论  12-28
  1.1 引言  12-13
  1.2 环氧树脂的增韧改性机理  13-15
    1.2.1 "银纹-剪切带"机理  13-14
    1.2.2 "银纹-钉锚"机理  14
    1.2.3 "协同效应"  14-15
  1.3 环氧树脂的增韧改性方法  15-23
    1.3.1 液体橡胶增韧改性环氧树脂  15-17
    1.3.2 热塑性树脂改性环氧树脂  17-18
    1.3.3 液晶聚合物改性环氧树脂  18-20
    1.3.4 纳米材料改性环氧树脂  20-21
    1.3.5 核-壳结构聚合物改性环氧树脂  21
    1.3.6 互穿聚合物网络改性环氧树脂  21-23
  1.4 固化剂  23-26
  1.5 本论文的主要工作内容  26-28
第2章 实验部分  28-31
  2.1 实验原料和设备  28-29
  2.2 芴基环氧树脂的改性方法  29
  2.3 性能测试方法  29-30
    2.3.1 凝胶时间测定  29
    2.3.2 差示扫描量热分析(DSC)  29
    2.3.3 热重分析(TGA)  29-30
    2.3.4 动态机械分析(DMA)  30
    2.3.5 吸水性能测试  30
  2.4 本章小结  30-31
第3章 聚氨酯改性芴基环氧树脂  31-57
  3.1 固化工艺研究  31-37
    3.1.1 凝胶时间  31-32
    3.1.2 固化工艺的确定  32-37
  3.2 固化动力学研究  37-41
  3.3 固化改性芴基环氧树脂的性能研究  41-55
    3.3.1 MeTHPA固化体系性能分析  42-46
    3.3.2 DDS固化体系性能分析  46-51
    3.3.3 BPF固化体系性能分析  51-55
  3.4 本章小结  55-57
第4章 丁腈橡胶改性芴基环氧树脂  57-74
  4.1 固化工艺研究  57-60
    4.1.1 凝胶时间  57-58
    4.1.2 固化工艺的确定  58-60
  4.2 固化动力学研究  60-63
  4.3 固化改性芴基环氧树脂的性能研究  63-73
    4.3.1 MeTHPA固化体系性能分析  63-66
    4.3.2 DDS固化体系性能分析  66-70
    4.3.3 BPF固化体系性能分析  70-73
  4.4 本章小结  73-74
第5章 共混改性芴基环氧树脂  74-83
  5.1 固化工艺研究  74-77
    5.1.1 凝胶时间  75
    5.1.2 固化工艺的确定  75-77
  5.2 固化动力学研究  77-79
  5.3 共混树脂/BPF固化体系性能研究  79-82
  5.4 本章小结  82-83
结论  83-85
参考文献  85-91
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  91-92
致谢  92

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 缩聚类树脂及塑料 > 环氧树脂及塑料
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