聚氨酯增韌形狀記憶環(huán)氧樹脂的制備及性能研究.pdf

1、大型空間展開結構備受國內外重視,可以發(fā)射前折疊封裝在軌后可靠展開,目前結構所用材料主要是形狀記憶環(huán)氧樹脂基復合材料。由于環(huán)氧樹脂斷裂韌性偏低易于脆性開裂,從而限制了其在空間展開結構上的應用。本文針對環(huán)氧樹脂韌性差的特點,本文采用自制的端異氰酸酯基聚酯型聚氨酯和環(huán)氧樹脂形成互穿網(wǎng)絡(縮寫為IPNs)體系進行增韌,制備增韌環(huán)氧樹脂體系,并改變固化劑種類,研究體系的形狀記憶性能和力學性能,旨在確定其最佳增韌比和理論固化度。同時,利用芳綸纖維布

2、和碳纖維織物作為增強材料制備形狀記憶復合材料,研究并探討增強纖維加入后對體系形狀記憶性能和力學性能的影響。
　　本文制備了以593為固化劑的聚氨酯/環(huán)氧樹脂(簡稱E-U)互穿網(wǎng)絡增韌體系,通過紅外光譜分析、動態(tài)熱機械分析、形狀記憶性能測試、拉伸性能測試、沖擊強度測試和SEM斷口分析,研究了不同增韌比,不同理論固化度對體系形狀記憶性能和力學性能的影響。同時確定了聚氨酯單體與環(huán)氧樹脂質量比為20:100、理論固化度為70％時,體系的拉

3、伸強度為46.75MPa,沖擊強度為5.94KJ/m2,比未增韌的形狀記憶環(huán)氧樹脂E-80(沖擊強度為1.85KJ/m2)提高了近220%,是具備優(yōu)良形狀記憶性能和增韌效果的互穿網(wǎng)絡體系增韌配比和理論固化度。
　　采用以上最佳的增韌配比及最佳理論固化度,改用甲基四氫苯酐(MTHPA)和N,N’-二甲基芐胺(BDMA)固化,研究固化劑對增韌體系性能的影響。結果表明,這兩種增韌體系的拉伸強度均高于593固化劑增韌體系,斷裂伸長率有所降