超強(qiáng)韌POSS-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(EP)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電器絕緣性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐磨蝕性，所以廣泛應(yīng)用于膠粘劑、涂料、電子電器、和航空航天等各個(gè)領(lǐng)域。由于EP的抗氧化性能差、脆性、耐熱差，不能滿足某些尖端領(lǐng)域的性能要求，所以要進(jìn)一步對(duì)EP的改性。熱固性環(huán)氧樹脂的納米粒子改性是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 籠型倍半硅氧烷(POSS)是材料領(lǐng)域令人關(guān)注的一個(gè)新的納米結(jié)構(gòu)材料，它是指所有分子結(jié)構(gòu)為(RSiO1.5)n（其中，R=H、烷基、芳基或有機(jī)官

2、能團(tuán)）的特殊有機(jī)硅化合物，籠型六面體結(jié)構(gòu)是其中最重要的一種，其結(jié)構(gòu)類似SiO2，三維尺寸，內(nèi)部是Si-O-Si組成的無機(jī)骨架，外圍被有機(jī)基團(tuán)包圍著。這種特殊的立體結(jié)構(gòu)賦予倍半硅氧烷化合物獨(dú)特的性能，是一種頗具有潛力的高分子材料改性劑。
　　 本論文首先成功地利用旋轉(zhuǎn)流變儀探究了籠型倍半硅氧烷(POSS)對(duì)環(huán)氧樹脂/（孟）烷二胺固化體系的固化交聯(lián)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)了在EP中引入少量末端含有能參與其固化反應(yīng)的活性基團(tuán)的POSS，

3、可以明顯降低EP固化反應(yīng)活化能，縮短凝膠化時(shí)間，且POSS末端活性基團(tuán)的個(gè)數(shù)越多，EP固化交聯(lián)反應(yīng)活化能越低，凝膠化時(shí)間越短。論文還考察了考察了POSS在固化過程中的重結(jié)晶現(xiàn)象，并表征了POSS/EP復(fù)合材料的性能，結(jié)果顯示，POSS可降低EP的線性熱膨脹系數(shù)，提升EP的儲(chǔ)能模量、玻璃化溫度及熱穩(wěn)定性。最后，論文從微觀尺度對(duì)POSS/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料與鋁合金的粘接作用進(jìn)行了深入研究。研究表明，在環(huán)氧樹脂中加入POSS可以顯著地改善環(huán)氧樹