硼酚醛樹脂對環(huán)氧樹脂的改性及其復合材料研究.pdf

1、前因子A0以及反應級數(shù)n，推導出各配方的分解動力學方程，為BPF/EP體系高溫下的分解反應研究提供了理論依據(jù)。
　　環(huán)氧樹脂（EP）具有優(yōu)異的粘接性能、力學性能、化學穩(wěn)定性、介電性能，以及體積收縮率低、加工工藝性能好、成本較低等優(yōu)點，廣泛應用于粘接劑、涂料、機械、建筑、電氣絕緣材料等領域。但固化后的環(huán)氧樹脂交聯(lián)密度較高，導致制品質(zhì)脆，韌性較低，耐熱性較差，不能滿足工程技術對高性能材料的要求。為此，有必要對環(huán)氧樹脂進行改性，使其具有

2、更好的綜合性能。
　　本文以環(huán)氧樹脂E51和硼酚醛樹脂為原料，制成BPF/EP配方為質(zhì)量比為1＃、2#、3#、4#的四種樣品，并制備了澆注體。研究了改性樹脂基體的凝膠特性和粘度特性，并通過線性擬合計算出反應活化能和流動活化能。對改性環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值及其固化物的氧指數(shù)和沖擊強度進行了測試，并探討了BPF的含量對各性能的影響。
　　采用平板小刀法測定了BPF/EP樹脂體系的凝膠特性，并且計算了各改性環(huán)氧樹脂的表觀活化能，結(jié)果表明

3、，隨著BPF樹脂含量的增加，BPF/EP樹脂的活化能呈現(xiàn)不同幅度的下降，從配方1#到配方4#的活化能分別為81.6kJ/mol、75.2kJ/mol、70.3kJ/mol和67.7kJ/mol；樹脂體系的動態(tài)粘度—溫度曲線呈U型分布，不同組分的低粘度平臺的粘度隨著 BPF的含量增加而增大，低粘度平臺對應的溫度范圍也在減小且有向高溫移動的趨勢。隨著BPF用量增大，改性樹脂體系的流動活化能增加；對BPF/EP樹脂的熱穩(wěn)定行進行了分析，發(fā)現(xiàn)B

4、PF的加入使各共混樹脂的殘?zhí)柯示玫讲煌潭鹊奶岣?，且隨著BPF含量不斷增加，其殘?zhí)柯什粩嗵岣?。?00℃氮氣中，配方4#樹脂體系的殘?zhí)柯首罡?，達到38.25％，改性樹脂體系的耐燒蝕性能明顯改善。
　　采用非等溫差示掃描量熱法（DSC）對改性環(huán)氧樹脂體系進行了固化動力學研究。采用Starink方程、Kissinger方程和Crane方程聯(lián)合來計算表觀活化能Ea、指前因子A0以及反應級數(shù)n，推導出各配方的固化動力學方程。實驗發(fā)現(xiàn)，隨

5、著BPF樹脂含量增加，樹脂的表觀活化能不斷降低，根據(jù)T～β曲線外推法得到了各自的固化工藝參數(shù)。
　　采用熱重分析法（TGA）對改性環(huán)氧樹脂的熱分解動力學進行了研究。采用Boswell方程、Starink方程、Kissinger方程和Crane方程聯(lián)合計算表觀活化能Ea，指前因子A0以及反應級數(shù)n，推導出各配方的分解動力學方程，為BPF/EP體系高溫下的分解反應研究提供了理論依據(jù)。
　　通過層壓成型制備了BPF/EP/玻纖復合