含柔性側(cè)鏈環(huán)氧網(wǎng)絡(luò)微相分離行為及其性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的力學性能以及加工性能，但在固化過程中形成的環(huán)氧網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)密度大，所以使得其強度大，但脆性高，因此為了拓展其使用范圍，在提高環(huán)氧樹脂固化物韌性的同時，不降低其強度和模量是熱點問題。本文圍繞這一問題構(gòu)建了三個體系，主要研究內(nèi)容和取得結(jié)果如下:
　　首先，選用雙酚F型環(huán)氧樹脂和具有大量苯環(huán)結(jié)構(gòu)的4，4'-二胺基二苯基甲烷(DDM)作為固化劑，通過單端脂肪胺與環(huán)氧基團反應(yīng)制備了一系列帶有不同含量、不同長度柔性側(cè)鏈的環(huán)氧樹脂

2、體系。采用FTIR表征并確認了樹脂結(jié)構(gòu);采用萬能試驗機和DSC分析其力學性能;采用AFM分析了樹脂相態(tài)結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明，在DGEBF/DDM體系中引入單端胺的柔性側(cè)鏈無法形成微相結(jié)構(gòu)，說明微相分離結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)不僅與主鏈和側(cè)鏈間相容性的差別有關(guān)系，還受到主鏈剛?cè)嵝缘南拗啤?br>　　然后，為了研究微相分離結(jié)構(gòu)的形成原因以及它對熱力學性能和力學性能的影響，我們設(shè)計并制備了一系列帶有柔性懸掛側(cè)鏈的剛?cè)峥烧{(diào)控環(huán)氧樹脂體系[DGEBF/DDM/4

3、,4'-二胺基二環(huán)己基甲烷(H-DDM)/正辛胺體系]。通過XRD、納米紅外表征結(jié)合AFM測試所得的微觀形貌，一定程度上證實了我們第二章中的推測:在雙酚F環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡(luò)中引入柔性側(cè)鏈，微相分離結(jié)構(gòu)的形成不僅主側(cè)鏈間的不相容性有關(guān)，還受到主鏈的剛?cè)嵝缘南拗啤?br>　　最后，為了研究為相分離結(jié)構(gòu)對力學性能和熱力學性能的影響，我們設(shè)計并制備了一系列帶有不同含量不同長度柔性側(cè)鏈的樹脂體系（DGEBF/DDM/H-DDM/單端胺體系）。由DMA、

4、DSC、萬能試驗機拉伸模式表征其熱機械性能與力學性能。由力學性能的測試結(jié)果表明微相分離結(jié)構(gòu)能夠極大的綜合提高環(huán)氧樹脂的力學性能，且當納米結(jié)構(gòu)與微納米結(jié)構(gòu)共存時提升較大。當改變固化劑體系為H-DDM/DDM=45/55，引入的柔性側(cè)鏈為環(huán)氧樹脂質(zhì)量比5％時，力學性能達到極值，拉伸強度88.4MPa，斷裂伸長率6.6％，拉伸模量3.5GPa，相較純DGEBF/DDM/H-DDM體系強度提升了16.2％，斷裂伸長率提高了43.5％，模量提高了