胺類固化劑的種類與當(dāng)量比對(duì)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及對(duì)固化物和復(fù)合材料性能研究.pdf

1、隨著人們對(duì)材料性能越來越高的要求,環(huán)氧樹脂及碳纖維復(fù)合材料得到了迅速的發(fā)展。在生產(chǎn)制備碳纖維復(fù)合材料的過程中,樹脂基體的模量對(duì)最終復(fù)合材料的性能有著重要的影響。樹脂基體中胺類固化劑的用量占到了固化劑總量的一半以上,胺類固化劑結(jié)構(gòu)多種多樣,固化得到的固化物的性能也各不相同,所以合理地選用固化劑的種類和用量是一件非常有意義的事情。了解不同種類、不同柔順性的胺類固化劑對(duì)環(huán)氧樹脂固化物和碳纖維復(fù)合材料性能的影響是本課題研究的首要任務(wù)。本課題的主

2、要工作如下:
　　(1)研究固化劑與環(huán)氧樹脂的當(dāng)量比對(duì)環(huán)氧樹脂固化物的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能的影響,為了全面的說明問題,選用柔性固化劑D230和剛性固化劑DDM,固化劑與環(huán)氧樹脂的當(dāng)量比的范圍為0.8到1.6。通過測試發(fā)現(xiàn)在等當(dāng)量比附近時(shí),固化物的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最為完整,得到固化物的Tg最高,然而其力學(xué)性能最差;在環(huán)氧樹脂過量或者胺類固化劑過量的體系中,固化物的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不完整,但力學(xué)性能可以變好,特別是模量隨當(dāng)量比的變化趨勢最為明顯,

3、并通過對(duì)自由體積大小和力學(xué)性能等測試,建立了當(dāng)量比對(duì)固化物力學(xué)性能影響的懸垂鏈段模型。
　　(2)研究柔順性不同的三種胺類固化劑對(duì)兩種碳纖維復(fù)合材料性能的影響。選用柔順性依次減弱的D230、DMDC和DDM三種胺類固化劑,三種固化劑的結(jié)構(gòu)不同,分別為聚醚胺型、脂環(huán)胺型和芳香胺型固化劑;碳纖維選用高模量碳纖維M40與高強(qiáng)度碳纖維T700,通過研究發(fā)現(xiàn),柔順性好的固化劑得到的固化物模量高、自由體積小、熱膨脹系數(shù)低、界面結(jié)合性好、復(fù)合材