聚氨酯增韌形狀記憶環(huán)氧樹(shù)脂的制備及性能研究.pdf

1、大型空間展開(kāi)結(jié)構(gòu)備受?chē)?guó)內(nèi)外重視,可以發(fā)射前折疊封裝在軌后可靠展開(kāi),目前結(jié)構(gòu)所用材料主要是形狀記憶環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料。由于環(huán)氧樹(shù)脂斷裂韌性偏低易于脆性開(kāi)裂,從而限制了其在空間展開(kāi)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。本文針對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂韌性差的特點(diǎn),本文采用自制的端異氰酸酯基聚酯型聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂形成互穿網(wǎng)絡(luò)(縮寫(xiě)為IPNs)體系進(jìn)行增韌,制備增韌環(huán)氧樹(shù)脂體系,并改變固化劑種類(lèi),研究體系的形狀記憶性能和力學(xué)性能,旨在確定其最佳增韌比和理論固化度。同時(shí),利用芳綸纖維布

2、和碳纖維織物作為增強(qiáng)材料制備形狀記憶復(fù)合材料,研究并探討增強(qiáng)纖維加入后對(duì)體系形狀記憶性能和力學(xué)性能的影響。
　　本文制備了以593為固化劑的聚氨酯/環(huán)氧樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱(chēng)E-U)互穿網(wǎng)絡(luò)增韌體系,通過(guò)紅外光譜分析、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析、形狀記憶性能測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、沖擊強(qiáng)度測(cè)試和SEM斷口分析,研究了不同增韌比,不同理論固化度對(duì)體系形狀記憶性能和力學(xué)性能的影響。同時(shí)確定了聚氨酯單體與環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量比為20:100、理論固化度為70％時(shí),體系的拉

3、伸強(qiáng)度為46.75MPa,沖擊強(qiáng)度為5.94KJ/m2,比未增韌的形狀記憶環(huán)氧樹(shù)脂E-80(沖擊強(qiáng)度為1.85KJ/m2)提高了近220%,是具備優(yōu)良形狀記憶性能和增韌效果的互穿網(wǎng)絡(luò)體系增韌配比和理論固化度。
　　采用以上最佳的增韌配比及最佳理論固化度,改用甲基四氫苯酐(MTHPA)和N,N’-二甲基芐胺(BDMA)固化,研究固化劑對(duì)增韌體系性能的影響。結(jié)果表明,這兩種增韌體系的拉伸強(qiáng)度均高于593固化劑增韌體系,斷裂伸長(zhǎng)率有所降