超支化環(huán)氧樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂改性苯并噁嗪及其性能研究.pdf

1、苯并噁嗪樹(shù)脂因顯示出一些獨(dú)特性質(zhì)，如高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、固化時(shí)體積接近零收縮、高殘?zhí)柯?、低吸水率等而備受人們的關(guān)注，這些性質(zhì)使苯并噁嗪樹(shù)脂除了可以替代現(xiàn)有聚合材料之外還擁有其獨(dú)特的發(fā)展。然而其交聯(lián)密度低，固化物質(zhì)脆，韌性差的缺點(diǎn)限制了苯并噁嗪樹(shù)脂作為高性能的基體樹(shù)脂材料在各大領(lǐng)域尤其是航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。因此，改善苯并噁嗪樹(shù)脂韌性，提高綜合性能勢(shì)在必行，科研人員對(duì)苯并噁嗪樹(shù)脂增韌改性工作已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。本文采用超支化環(huán)氧樹(shù)脂(

2、HBER)和線型酚醛樹(shù)脂(LPF)改性苯并噁嗪(M-Boz)基體樹(shù)脂，得到低粘度、韌性好綜合性能優(yōu)異的苯并噁嗪樹(shù)脂體系。
　　本文制各出不同化學(xué)計(jì)量的超支化環(huán)氧樹(shù)脂/苯并噁嗪均相共混體系。通過(guò)差示掃描量熱儀以及傅里葉紅外變換光譜儀對(duì)共混體系的固化行為進(jìn)行表征，結(jié)果表明，HBER和M-Boz在固化過(guò)程中發(fā)生了協(xié)同反應(yīng);采用動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能分析儀對(duì)共混體系的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示共混體系在固化過(guò)程中沒(méi)有相分離;彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)

3、測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)HBER占共混樹(shù)脂體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt％(HBER-10)時(shí)彎曲性能最優(yōu)，韌性最佳。用流變儀對(duì)共混體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘度特性研究，結(jié)果顯示在60-190℃之間出現(xiàn)一段較寬的低粘度平臺(tái)。
　　以線型酚醛樹(shù)脂作為苯并噁嗪樹(shù)脂的固化劑及超支化環(huán)氧樹(shù)脂的催化劑，制備了不同化學(xué)計(jì)量的超支化環(huán)氧樹(shù)脂/酚醛樹(shù)脂/苯并噁嗪樹(shù)脂三元共混體系。采用差示掃描量熱儀以及傅里葉紅外變換光譜儀研究了三元共混體系的固化行為，結(jié)果顯示，三者在固化反應(yīng)

4、過(guò)程中發(fā)生了協(xié)同反應(yīng)，固化反應(yīng)溫度降低;通過(guò)熱失重分析儀對(duì)三元共混體系的耐熱性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，共混樹(shù)脂體系的耐熱性顯著改善;彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果顯示，HBER-10/LPF-5彎曲性能最好，HBER-10/LPF-7韌性最優(yōu)，綜合來(lái)看HBER占三元共混體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)10wt％時(shí)力學(xué)性能最優(yōu);掃描電鏡研究結(jié)果顯示，共混體系的沖擊斷面有原纖維結(jié)構(gòu)形成，共混固化物斷面形貌呈現(xiàn)出原位增韌增強(qiáng)特征。通過(guò)協(xié)調(diào)共混物組成得到了強(qiáng)而韌的改性苯并