接枝改性橡膠增韌環(huán)氧樹脂的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂必須通過與固化劑形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才能具有各種優(yōu)良的應(yīng)用性能，而高密度的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)往往導(dǎo)致環(huán)氧樹脂具有質(zhì)脆、耐沖擊性差等缺點，本文針對環(huán)氧樹脂在韌性方面的不足，對改性橡膠增韌環(huán)氧樹脂進(jìn)行了研究。本文分別對納米丁腈橡膠、普通的丁腈橡膠以及丁苯橡膠進(jìn)行接枝改性，通過改善其與環(huán)氧樹脂的相容性來對環(huán)氧樹脂增韌。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　 1、丙烯酸接枝納米丁腈橡膠增韌環(huán)氧樹脂。
　　 通過接枝改性制備了Nano-

2、NBR-g-AA/E-51/CD-1180/DDM復(fù)合材料，利用紅外光譜對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。根據(jù)DSC固化曲線得到了Nano-NBR-g-AA/E-51/CD-1180/DDM體系的固化反應(yīng)的表觀活化能和反應(yīng)級數(shù)分別為5.08 kJ/mol和0.69。同時，還確定了其固化工藝，采用95℃/1 h→115℃/1 h→165℃/3 h逐步階段升溫固化，該體系的表觀活化能以及所需固化溫度相比未改性的Nano-NBR/E-51/CD-1180/

3、DDM體系均降低。加入稀釋劑CD-1180后，粘度降低明顯。改性后的體系熱變形溫度最高可以達(dá)到148.6℃，相比純環(huán)氧樹脂固化物上升30.6℃。改性后沖擊強(qiáng)度可達(dá)到20.2 kJ/m2，相比純的環(huán)氧，改性后的環(huán)氧樹脂沖擊強(qiáng)度提高了60％，而彎曲強(qiáng)度和彎曲模量在納米橡膠添加不大于10 phr的時候會增加，但增加到15 phr時，開始下降。
　　 2、原位接枝改性丁腈橡膠增韌環(huán)氧樹脂
　　 通過原位接枝改性制備了NBR-g-

4、AA/E-51/CD-1180/DDM復(fù)合材料，通過紅外光譜與滴定法并用測定其接枝率為13.8％。根據(jù)DSC固化曲線得到了NBR-g-AA/E-51/CD-1180/DDM體系的固化反應(yīng)的表觀活化能和反應(yīng)級數(shù)分別為4.88 kJ/mol和0.67。同時，還確定了其固化工藝，采用90℃/1 h→130℃/1 h→170℃/3 h逐步階段升溫固化，該體系的表觀活化能以及所需固化溫度相比未改性的NBR/E-51/CD-1180/DDM體系均降

5、低。加入稀釋劑CD-1180后，粘度降低明顯。改性后的體系熱變形溫度最高可以達(dá)到108.2℃，相比純環(huán)氧樹脂固化物提高12.2℃。改性后沖擊強(qiáng)度可達(dá)到21.9 kJ/m2，相比純的環(huán)氧，改性后的環(huán)氧樹脂沖擊強(qiáng)度提高了80％，而彎曲強(qiáng)度和彎曲模量有一定的下降，說明增韌效果良好。
　　 3、原位接枝改性丁苯橡膠增韌環(huán)氧樹脂。
　　 通過原位接枝改性制備了SBR-g-AA/E-51/CD-1180/DDM復(fù)合材料，通過紅外光譜

6、與滴定法并用測定其接枝率為4.5％。根據(jù)DSC固化曲線得到了SBR-g-AA/E-51/CD-1180/DDM體系的固化反應(yīng)的表觀活化能和反應(yīng)級數(shù)分別為3.58 kJ/mol和0.60。同時，還確定了其固化工藝，采用80℃/1 h→115℃/1 h→155℃/3 h逐步階段升溫固化，該體系的表觀活化能以及所需固化溫度相比未改性的SBR/E-51/CD-1180/DDM體系均降低。加入稀釋劑CD-1180后，粘度降低明顯。改性后的體系熱變