熱塑性聚酯增韌改性環(huán)氧樹脂-酸酐體系的研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的機(jī)械、電氣和耐熱性能,在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但由于其易開裂、質(zhì)脆、耐疲勞性與耐沖擊性差等不足,在很大程度上限制了它在一些高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,增韌改性環(huán)氧樹脂具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。
　　橡膠彈性體粒子增韌的環(huán)氧樹脂,在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)方面都取得了不少成果,但會(huì)降低合金體系玻璃化溫度和模量,這不符合復(fù)合材料日趨升高的耐熱性要求;納米粒子剛性粒子也可以增韌環(huán)氧樹脂,而且模量以及耐熱性都不下降,但納米

2、粒子剛性粒子在環(huán)氧樹脂體系中的分散性還存在許多問(wèn)題;液晶聚合物增韌環(huán)氧樹脂也有分散性不好的問(wèn)題;高性能熱塑性樹脂如聚酯酰亞胺,聚醚酰亞胺,聚醚砜,聚砜,聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚醚酮有一個(gè)不足之處是制備成本高,價(jià)格昂貴,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足,很難廣泛推廣應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。因此,尋找廉價(jià)和工藝性能好的聚酯增韌改性環(huán)氧樹脂既有一定的可續(xù)價(jià)值,也有潛在的應(yīng)用背景。
　　本研究設(shè)計(jì)合成幾種的聚酯,同時(shí)收集了幾種聚酯樣品,將這些聚酯試用于增韌改性環(huán)氧

3、樹脂,并測(cè)試被改性體系的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及玻璃化溫度,同時(shí)觀察改性體系的斷面形態(tài),從中篩選出PE30的增韌效果最滿意。在此基礎(chǔ)上,本研究對(duì)PE30增韌改性環(huán)氧樹脂體系做了詳細(xì)、深入的研究。傅立葉紅外光譜、差熱分析、核磁共振、凝膠色譜、電鏡、抗彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性、抗沖擊強(qiáng)度等試驗(yàn)表明,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)采用聚酯PE30增韌環(huán)氧酸酐體系,其沖擊強(qiáng)度和斷裂韌性得到大幅提高,分別增長(zhǎng)402％和162%,體系的玻璃化溫度降低小于

4、3℃。隨聚酯PE30分子量增加,改性體系玻璃化溫度升高。
　　(3)固化動(dòng)力學(xué)分析表明,聚酯 PE30增韌環(huán)氧樹脂的活化能在83.1 kJ/mol至89.2kJ/mol之間,反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.9,并推出最佳固化工藝為:80℃8小時(shí)預(yù)固化,130℃固化8小時(shí),150℃后處理2小時(shí)。
　　(2)聚酯增韌改性體系隨聚酯PE30用量的增加,產(chǎn)生了反轉(zhuǎn)相結(jié)構(gòu),即連續(xù)相態(tài)的聚酯相結(jié)構(gòu)和分散相態(tài)的環(huán)氧樹脂相結(jié)構(gòu),連續(xù)的聚酯相結(jié)構(gòu)承擔(dān)了外來(lái)的受