文档介绍:湘潭大学
硕士学位论文
热致性液晶/邻甲酚醛环氧树脂共混物的制备、固化动力学及其
增韧机理的研究
姓名:黄增芳
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:谭松庭
20040501
摘要液晶高分子作为一类新型的增韧剂,具有高强度、高模量、耐高温及膨胀系数小等特点,利用液晶高分子增韧环氧树脂不仅使环氧树脂的韧性明显增加。而且使材料的强度和耐热性都得到改善,由此引起人们的研究兴趣。在本研究工作中,我们利用溶液缩聚法合成两种热致性液晶高分子和,并在中引入了极性基团。合成产物的结构和性能分别用、癙进行了表征,℃~妗@玫任潞头堑任翫研究了与邻甲酚醛环氧树当转化率较高时,实验数据与所建立的模型之间存在明显的偏差,用扩散因子对建立的模型进行校正后,发现在整个固化过程中实验,从而提高了固化反应速率。根据和邻甲酚醛环氧树脂变温腡~馔品ǎ范了较适宜的固化工艺条件为:预固化温度妗⒐袒露及后处理温度。由于中含有极性基团能与环氧树脂基体产生很好的相互作用,因此其性能要优于,当将其与邻甲酚醛环氧树脂共混固化后,其冲击强度和弯曲强度分别比原来提高倍和叮AЩ露仍黾恿妗5苯溆胨ǚ覣环氧树脂最后根据断裂力学及共混物的蚐研究了热致性液晶展方向,增加了基体材料的耗能途径,从而提高了材料的冲击强度。关键词:热致性液晶高分子,邻甲酚醛环氧树脂,固化动力学,共掌允舅堑囊壕辔露确段Х直鹞℃~婧脂的固化动力学,其结果显示当转化率低于时为一级固化反应。数据与模型都比较吻合。另外,的加入,降低了固化活化能共混固化后,,而玻璃化温度增加了℃。和增韧环氧树脂的机理。其中掌允荆袒蟮和均匀地分布在环氧树脂基体中。结果显示,和的加入,产生了微塑性变形,改变了试样断裂时裂纹的扩混,增韧机理
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热致性液晶,寄追尤┗费跏髦不煳锏闹票浮⒐袒即攒芩鼙に芮抵第一章文献综述由于环氧树脂具有优异的粘绾陉、机械强度、电绝缘性、固化树脂,随后Ч狙兄瞥龆嘀只费豕袒痢⒌ス艿幕费面。但是几乎所有的环氧树脂都有一个共同的缺点:抗冲击性能差,领域又进一步扩展到羧基封端的聚异丁烯、聚硅氧烷、丙烯酸丁酯橡胶和含氟弹性体等方面。八十年代初期以来,人们开始把目光转上环氧基的低分子聚合物。当与固化剂反应便可形成三维网状的热固性塑料“;费跏髦畛踉谧ɡ刑岬绞窃十九世纪二十年代末,年瑞士究J忌⒔引入注目的商品。同时美国也开始了对环氧树脂的研究,公司与Ч竞铣煽7⒘丝捎糜诒砻嫱坎愕幕费化生产,其产品牌号为和T兰甏年代,环氧树脂的品种不断增加,相继合成了酚醛型环氧树脂、多官能环氧树脂、含卤素的阻燃型环氧树脂、聚烯烃型环氧树脂、脂环族环氧树脂等啦。。收缩性小、成型工艺好等特性而成为最重要的热固性树脂之一,被广泛应用于涂料、粘合剂、航空、航天、船舶工业和电子电气等方即质脆。从六十年代后期人们就试图对其进行改性,最早应用的是基封端的丁腈橡胶时,改性工作开始取得成果,随后研究向聚砜醚、聚砜、聚酰亚胺醚等热塑性材料,使得改菽谌莞臃富起来。进入九十年代以后,又出现以新型高分子材料热致性液晶环氧树脂是在分子结构中含有两个或两个以应用于粘胶剂和电器工业中做浇铸树脂,这才使环氧树脂成为一种稀释剂以及环氧树脂的改性剂,并于年开始了大规模的工业聚苯乙烯、途垡蚁┑龋Ч簧趵硐搿R院笱芯坷┱沟紧聚合物来增韧环氧树脂的新方法。1疚哪庾凼龈髦衷鋈透男曰费树脂方法的研究进展。.引言
橡胶弹性体增韧改性以获得微观上双态分布的结构。反应性是以微观相分离的结构是环氧树脂,岛结构是橡胶粒子。这些橡胶粒子可以吸收外来的著,在;费跆逑抵刑砑ブ亓糠莸腃梢允钩寤髑用于环氧树脂增韧的橡胶和弹性体必须具备两个基本条件。首质量不能太大;丽环氧树脂固化时橡胶微粒又能顺利析出来,产生微观相分离,形成海岛结构而强韧化,这要求橡胶分子中两反应点化时互溶,不会产生微观相分离:如果二者的溶解度参数值相差甚远,则固化物就会产生宏观相分离现象,都同样达不到理想的增韧化学交联点。因此环氧树脂增韧用的橡胶一般都是偷模喽分子质量在~以诙嘶虿嗷洗锌梢杂牖费跏髦目前用于环氧树脂增韧的反应性橡胶及弹性体品种主要有:端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体无规羧基丁腈橡胶、丁腈基一异腈酸酯预聚体、端羟基聚丁二烯、聚醚弹性体、聚氨酯弹性体等。其中’是研究得最早和最多的增韧剂,在理论和实际应用上都是最成熟的。液态独特的增韧效果。,通过改变固化周期,可构存在于固化的环氧体系中,这种结构被称为海岛结构。其中海结应力,实现整个体系的强韧化。在这种体系中,橡胶粒子的粒径大小、数量、分布状态对整个固化体系的强韧化影响很大。固化体系的相分离由固化