嵌段聚合物增韌環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中，先進(jìn)的機(jī)械和儀器的使用已經(jīng)遍布周邊，這些高科技的運(yùn)用使得社會(huì)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是隨之而來(lái)產(chǎn)生的噪音污染以及機(jī)械儀器振動(dòng)所產(chǎn)生的安全隱患成為一大難題。在科研人員的研究下發(fā)現(xiàn)，阻尼材料的使用可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。阻尼材料是一種可以將機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能的功能材料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括交通工具、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、建筑土木、家用電器、精密儀器和軍事裝備等領(lǐng)域的減震降噪。而高分子阻尼材料以其阻尼性能好、比重輕、強(qiáng)度高、韌性好、

2、易加工成型和成本低等優(yōu)點(diǎn)成為阻尼材料研究的熱點(diǎn)。
　　互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPNs)是由2種或2種以上的聚合物網(wǎng)絡(luò)相互穿透或纏結(jié)所構(gòu)成的一類化學(xué)共混網(wǎng)絡(luò)合1金體1系，是1一1種新型聚合物共混改性技術(shù)，以其獨(dú)特的化學(xué)共混方法和強(qiáng)迫互容、界面互穿、協(xié)同作用、加工和功能復(fù)合等特點(diǎn)，備受人們的關(guān)注。20世紀(jì)60年代，Millar J R首先制備出了互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，并通過(guò)控制不同組分的比例良好地改善了材料的力學(xué)和物理性能。
　　本文針

3、對(duì)一般高分子阻尼材料中力學(xué)性能低和阻尼溫域窄等不足，采用ATRP技術(shù)合成了五嵌段共聚物PS-PGMA-PDMS-PGMA-PS，并對(duì)它的性能分別進(jìn)行了研究。然后用合成樹脂與環(huán)氧樹脂在固化劑間苯二胺的作用下，固化形成大分子聚合物；并與碳纖維粉填料溶液共混后成型，最終得到高模量阻尼復(fù)合材料。對(duì)復(fù)合材料的形貌、阻尼性能、力學(xué)性能及熱學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，合成的多嵌段共聚物PS-PGMA-PDMS-PGMA

4、-PS。其分子量可控，且聚合物的多分散性低（PDI=1.19～1.40）；在微觀相上形成微相分離的納米結(jié)構(gòu)，粒徑大小200 nm左右，在宏觀上呈橡塑形態(tài)；具有良好的熱穩(wěn)定性，低分解溫度達(dá)270℃，高分解溫度達(dá)440℃。由于引入了反應(yīng)性的基團(tuán)親環(huán)氧基，使其可以參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)，大大增加了其設(shè)計(jì)性及使用性。
　　合成樹脂、環(huán)氧樹脂與碳纖維補(bǔ)強(qiáng)劑之間的.宏觀相容性較好，尤其是加入碳纖維粉后，體系中三種組分協(xié)同作用，材料表現(xiàn)良好的阻

5、尼性能，tanδ＞0.3的溫域約為50℃（70℃-120℃），且最大值達(dá)到1.2。而且，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)加入不同的補(bǔ)強(qiáng)劑及其用量來(lái)控制阻尼峰的峰位和峰值，獲得在不同溫域下具有一定的阻尼性能的材料。復(fù)合材料加入合成樹脂則降低了體系的交聯(lián)密度，本身強(qiáng)度又不是很高，從而導(dǎo)致體系的壓縮模量降低。加入高強(qiáng)度的碳纖維粉后，壓縮模量加大提高，當(dāng)含量為20％時(shí)，壓縮模量達(dá)到最大。
　　復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度基本均大于所合成的多嵌段共聚物（拉伸強(qiáng)度MAX=