超支化環(huán)氧樹脂酚醛樹脂改性苯并噁嗪及其性能研究.pdf

1、苯并噁嗪樹脂因顯示出一些獨(dú)特性質(zhì)，如高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、固化時(shí)體積接近零收縮、高殘?zhí)柯?、低吸水率等而備受人們的關(guān)注，這些性質(zhì)使苯并噁嗪樹脂除了可以替代現(xiàn)有聚合材料之外還擁有其獨(dú)特的發(fā)展。然而其交聯(lián)密度低，固化物質(zhì)脆，韌性差的缺點(diǎn)限制了苯并噁嗪樹脂作為高性能的基體樹脂材料在各大領(lǐng)域尤其是航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。因此，改善苯并噁嗪樹脂韌性，提高綜合性能勢在必行，科研人員對苯并噁嗪樹脂增韌改性工作已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。本文采用超支化環(huán)氧樹脂(

2、HBER)和線型酚醛樹脂(LPF)改性苯并噁嗪(M-Boz)基體樹脂，得到低粘度、韌性好綜合性能優(yōu)異的苯并噁嗪樹脂體系。
　　本文制各出不同化學(xué)計(jì)量的超支化環(huán)氧樹脂/苯并噁嗪均相共混體系。通過差示掃描量熱儀以及傅里葉紅外變換光譜儀對共混體系的固化行為進(jìn)行表征，結(jié)果表明，HBER和M-Boz在固化過程中發(fā)生了協(xié)同反應(yīng);采用動態(tài)熱機(jī)械性能分析儀對共混體系的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示共混體系在固化過程中沒有相分離;彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)

3、測試結(jié)果表明，當(dāng)HBER占共混樹脂體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt％(HBER-10)時(shí)彎曲性能最優(yōu)，韌性最佳。用流變儀對共混體系進(jìn)行動態(tài)粘度特性研究，結(jié)果顯示在60-190℃之間出現(xiàn)一段較寬的低粘度平臺。
　　以線型酚醛樹脂作為苯并噁嗪樹脂的固化劑及超支化環(huán)氧樹脂的催化劑，制備了不同化學(xué)計(jì)量的超支化環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂/苯并噁嗪樹脂三元共混體系。采用差示掃描量熱儀以及傅里葉紅外變換光譜儀研究了三元共混體系的固化行為，結(jié)果顯示，三者在固化反應(yīng)

4、過程中發(fā)生了協(xié)同反應(yīng)，固化反應(yīng)溫度降低;通過熱失重分析儀對三元共混體系的耐熱性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，共混樹脂體系的耐熱性顯著改善;彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)測試結(jié)果顯示，HBER-10/LPF-5彎曲性能最好，HBER-10/LPF-7韌性最優(yōu)，綜合來看HBER占三元共混體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)10wt％時(shí)力學(xué)性能最優(yōu);掃描電鏡研究結(jié)果顯示，共混體系的沖擊斷面有原纖維結(jié)構(gòu)形成，共混固化物斷面形貌呈現(xiàn)出原位增韌增強(qiáng)特征。通過協(xié)調(diào)共混物組成得到了強(qiáng)而韌的改性苯并