CTBN-OMMT改性環(huán)氧樹脂的形態(tài)及固化動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、環(huán)氧(EP)復(fù)合材料的性能與其固化物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，為了獲得性能優(yōu)異的復(fù)合材料，需詳細(xì)研究環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的固化過程。單組份改性EP固化動(dòng)力學(xué)的研究較為透徹，而雙組份改性EP尤其是納米改性復(fù)合體系動(dòng)力學(xué)的研究尚不充分。本文主要研究EP/端羧基液體丁腈橡膠(CTBN)/有機(jī)改性蒙脫土(OMMT)體系的形態(tài)與固化動(dòng)力學(xué)過程，為獲得優(yōu)異性能的EP復(fù)合材料提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　 本文研究涉及兩個(gè)體系：一是CTBN改性E-51環(huán)氧樹脂

2、，采用預(yù)聚法制備了不同CTBN含量的固化體系，分析固化物結(jié)構(gòu)與性能；二是CTBN與OMMT協(xié)同改性EP，采用溶液法制備CTBN/OMMT、預(yù)插層物，再對EP進(jìn)行固化。論文內(nèi)容分為兩部分，第一部分是CTBN和CTBN/OMMT改性EP的形態(tài)結(jié)構(gòu)研究，第二部分是復(fù)合體系固化動(dòng)力學(xué)的分析。
　　 采用溶液法制備CTBN/OMMT納米復(fù)合材料，通過IR、XRD及TEM等測試方法研究了反應(yīng)溫度、原料配比等對OMMT插層和剝離的影響，發(fā)現(xiàn)C

3、TBN可插入OMMT層間，使OMMT層間距擴(kuò)大甚至剝離。表征了EP/CTBN、EP/OMMT及EP/CTBN/OMMT體系的結(jié)構(gòu)和性能，發(fā)現(xiàn)CTBN在EP中形成分散相；OMMT會(huì)影響CTBN相尺寸，并提高復(fù)合材料的耐熱性。
　　 采用非等溫DSC法研究改性EP的固化動(dòng)力學(xué)，采用Malek最概然機(jī)理函數(shù)法計(jì)算固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)因子。結(jié)果表明，所研究的固化反應(yīng)均屬自催化機(jī)理，CTBN與OMMT不改變固化機(jī)理。采用等轉(zhuǎn)化率法計(jì)算不同轉(zhuǎn)化率