含聚酯間隔基擴(kuò)鏈脲改性環(huán)氧樹脂-雙氰胺固化體系性能研究.pdf

1、本文以不同分子量的聚己二酸乙二醇酯(polyethylene glycol adipate，PEGA)、聚己二酸新戊二醇酯(polyneopentyl glycol adipate，PNGA)以及甲苯二異氰酸酯(2，4-/2，6-Toluene diisocyanate TDI)為主要原料，合成了一系列含有聚酯柔性間隔基的擴(kuò)鏈脲(U-PEGAn、U-PNGAn)，并采用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 采用

2、示差掃描量熱儀(DSC)、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)、沖擊試驗(yàn)和掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對(duì)聚酯擴(kuò)鏈脲改性的E-51/dicy固化體系的反應(yīng)活性、表觀活化能、動(dòng)態(tài)力學(xué)行為、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、沖擊強(qiáng)度及沖擊樣條斷裂面的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。DSC結(jié)果顯示：當(dāng)不同種類擴(kuò)鏈脲添加量為10％(占環(huán)氧樹脂總量的百分比)，固化反應(yīng)的峰頂溫度Tp相對(duì)未改性體系降低了35～45℃，固化反應(yīng)的活化能從空白體系的191.5kJ/mol下降到75～85kJ

3、/mol；對(duì)不同含量的U-PEGA2000(U-PEGA的分子量為2000)促進(jìn)E-51/dicy體系的研究發(fā)現(xiàn)：隨著U-PEGA2000含量的增加，固化反應(yīng)溫度和表觀活化能進(jìn)一步降低，促進(jìn)作用增強(qiáng)，當(dāng)U-PEGA2000含量為10％時(shí)，促進(jìn)效果達(dá)到最大值。從DMA結(jié)果可以看出：擴(kuò)鏈脲加入后，固化體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg有所下降，當(dāng)不同種類擴(kuò)鏈脲添加量為10％時(shí)，從未改性體系的176℃下降到90～125℃，儲(chǔ)存模量E’在同一數(shù)量級(jí)略有升

4、高。沖擊試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)不同種類擴(kuò)鏈脲添加量為10％時(shí)，改性后固化體系的沖擊強(qiáng)度大約為未改性體系的40～50倍；對(duì)E-51/dicy/U-PEGA2000中擴(kuò)鏈脲含量與沖擊強(qiáng)度的研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)U-PEGA2000含量為15％時(shí)，固化體系的沖擊強(qiáng)度最大(219.0 kJ/m2)。由SEM觀察到的沖擊試樣斷裂面呈明顯韌性特征，增韌機(jī)理主要是柔性鏈作用下環(huán)氧基體發(fā)生的剪切屈服，同時(shí)伴隨著第二相粒子誘導(dǎo)的多重裂紋、裂紋的偏轉(zhuǎn)、粒子橋等協(xié)同增韌作用