2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、環(huán)氧樹脂(EP)由于具有優(yōu)異的粘結(jié)性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、復(fù)合材料等領(lǐng)域。然而由于環(huán)氧樹脂固化后交聯(lián)密度高、內(nèi)應(yīng)力大,存在質(zhì)脆、耐沖擊性差、容易開裂等缺陷,一定程度上限制了其在工程上的應(yīng)用。因此,對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性是十分必要的。
  納米纖維素(CNF)由于具有力學(xué)性能優(yōu)越、可生物降解和來源廣泛等特點(diǎn)在理論和應(yīng)用方面引起了廣泛關(guān)注。因此,本課題首先選擇納米纖維素為增強(qiáng)相,研究了CNF對兩種不同環(huán)氧

2、樹脂固化體系力學(xué)性能的影響。通過沖擊、拉伸性能測試研究了納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。測試結(jié)果表明,添加CNF后EP/CNF復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨著CNF添加量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律,EP-CNF最佳的添加量為0.2%,沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值,與純環(huán)氧樹脂相比提高了60.96%。隨著CNF含量的增加復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度整體呈現(xiàn)一直降低的趨勢。
  為了進(jìn)一步改善純體系的力學(xué)缺點(diǎn),將高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和力學(xué)性能的熱塑性樹脂加入到

3、EP/CNF共混體系中,采用溶劑交換和熔融共混相結(jié)合的方法制備了納米纖維素/聚砜改性的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。通過沖擊、拉伸性能測試和掃描電鏡(SEM)研究了復(fù)合材料力學(xué)性能及斷面形貌。結(jié)果表明:對于聚砜改性的環(huán)氧樹脂二元復(fù)合體系,當(dāng)聚砜含量為10%時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度升高,但拉伸強(qiáng)度略有降低;而對于聚砜和納米纖維素共同改性的環(huán)氧樹脂三元復(fù)合體系,材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均能提高,與純的環(huán)氧樹脂基體相比,添加0.3%CNF后的三元復(fù)合材料拉伸強(qiáng)

4、度提高了5%,沖擊強(qiáng)度提高了39.8%。采用熱重分析(TGA)對復(fù)合材料熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析。結(jié)果表明CNF和PSF的加入可以提高環(huán)氧樹脂體系的熱穩(wěn)定性。通過動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)研究了復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。結(jié)果表明納米纖維素(CNF)的加入促使復(fù)合體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高。
  另一方面,為了與聚砜改性效果進(jìn)行對比,我們對低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及機(jī)械性能的熱塑性樹脂如聚己內(nèi)酯(PCL)采用溶劑交換的方法將納米纖維素(CNF)均勻分散

5、到環(huán)氧樹脂,并結(jié)合熔融共混法成功制備了環(huán)氧/聚己內(nèi)酯(PCL)/CNF復(fù)合體系。
  通過掃描電鏡(SEM)、拉力和沖擊試驗(yàn)機(jī)考察了CNF的加入對環(huán)氧樹脂/PCL共混體系形貌結(jié)構(gòu)及性能影響。結(jié)果表明,CNF的加入對低濃度環(huán)氧樹脂/PCL共混體系形貌結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能影響不大。而對高濃度環(huán)氧樹脂/PCL共混體系形貌結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能影響較為明顯:隨著CNF加入量的增加,均能觀察到比較明顯的兩相結(jié)構(gòu),但兩相相區(qū)尺寸逐漸減小,PCL富集相的連續(xù)

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