礦物鑄件用環(huán)氧樹(shù)脂的改性研究.pdf

1、礦物鑄件是以天然石料為骨料、熱固性樹(shù)脂為膠黏劑，經(jīng)過(guò)混合攪拌、振動(dòng)密實(shí)、聚合反應(yīng)固化而制成的一種高充填的新型復(fù)合材料。由于這種礦物鑄件有著較高的振動(dòng)阻尼性、耐腐蝕性和復(fù)雜外型的成型能力等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際制造工業(yè)中，常常替代鑄鐵等傳統(tǒng)金屬材料來(lái)加工，可以減少大氣污染、降低材料成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　目前，在研究礦物鑄件材料成型的過(guò)程中，膠黏劑的選擇和復(fù)合材料的成型工藝是兩個(gè)關(guān)鍵步驟。本論文以環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的改性及礦物鑄件復(fù)合材料

2、的性能為研究重點(diǎn)，研究一種低粘度、高強(qiáng)度、室溫固化的環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑，測(cè)試環(huán)氧固化物的力學(xué)強(qiáng)度來(lái)確定最終的改性條件，并制備出礦物鑄件材料。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
　　1.稀釋劑改性環(huán)氧樹(shù)脂的性能研究
　　采用活性稀釋劑（辛基縮水甘油醚）來(lái)改性環(huán)氧樹(shù)脂，確定添加量為15 wt％時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂的粘度從9250 mPa?s迅速降低到2300 mPa?s，稀釋效果較佳。環(huán)氧固化物的拉伸強(qiáng)度從24 MPa上升到55 MPa，提高了

3、126%，拉伸模量從678 MPa上升到1264 MPa，提高了86%，壓縮強(qiáng)度從80 MPa上升到120 MPa，提高了50%；并分析了環(huán)氧固化物的拉伸斷面，發(fā)現(xiàn)添加稀釋劑后其韌性得到改善，說(shuō)明此含量的稀釋劑來(lái)改性環(huán)氧樹(shù)脂最好。
　　2.二元酸改性環(huán)氧樹(shù)脂的性能研究與斷面分析
　　用2，6萘二甲酸改性環(huán)氧樹(shù)脂，確定了最佳反應(yīng)條件：二元酸含量為0.1 wt%，催化劑含量為0.2 wt%，反應(yīng)溫度為130℃，反應(yīng)時(shí)間為3 h；

4、而加入 SiO2后，對(duì)環(huán)氧固化物起到增加穩(wěn)定性能和彈性模量的特點(diǎn)。用紅外分析法測(cè)試改性環(huán)氧樹(shù)脂的官能團(tuán)，在1735 cm-1出現(xiàn)酯鍵的吸收峰；用鹽酸—丙酮法測(cè)定其改性樹(shù)脂的環(huán)氧值為0.56，并確定了固化劑的用量。最后，在 SEM下觀察了兩種改性環(huán)氧固化物的拉伸斷面，發(fā)現(xiàn)改性前呈現(xiàn)脆性斷裂的特征，改性后有銀紋和剪切帶的出現(xiàn)，剪切帶導(dǎo)致出現(xiàn)少量的銀紋支化或終止現(xiàn)象，說(shuō)明改性后的環(huán)氧樹(shù)脂屬于韌性斷裂，具有較高的強(qiáng)度。
　　3.礦物鑄件的