形狀記憶環(huán)氧樹脂的制備及性能研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TB332國際圖書分類號：620理學(xué)碩士學(xué)位論文形狀記憶環(huán)氧樹脂的制備及性能研究碩士研究生：賴學(xué)平導(dǎo)師：劉宇艷教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：高分子化學(xué)與物理所在單位：應(yīng)用化學(xué)系答辯日期：2007年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要空間展開結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種可以較為容易地構(gòu)建成大型空間結(jié)構(gòu)，降低空間運載體積與發(fā)射成本的有效途徑。熱固性樹脂基形狀記憶復(fù)合材料是展開結(jié)構(gòu)的理想材料，能夠在地面進(jìn)

2、行折疊封裝，在軌通過加熱可靠展開。本文開發(fā)一種形狀記憶環(huán)氧樹脂，對其性能、形狀記憶原理與條件進(jìn)行研究；針對樹脂體系存在的問題，對樹脂體系進(jìn)行改性及提出二階段固化技術(shù)。采用DSC測試了樹脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，在Tg之上進(jìn)行形狀折疊變形，確定出具有形狀記憶效應(yīng)的樹脂配比。采用動態(tài)力學(xué)分析(DMA)測試了樹脂體系的存儲模量與損耗角正切隨溫度變化關(guān)系，計算了樹脂的交聯(lián)度，分析存在形狀記憶效應(yīng)的條件。測試了樹脂體系的折疊展開回復(fù)形狀記憶

3、性能和拉伸收縮回復(fù)形狀記憶性能，研究了交聯(lián)度對形狀折疊應(yīng)變的影響、形狀回復(fù)溫度對回復(fù)時間的影響、形狀變形循環(huán)次數(shù)對形狀記憶性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)合測試結(jié)果分析了環(huán)氧樹脂的形狀記憶機(jī)理。分別采用低分子量脂肪族環(huán)氧樹脂與納米SiO2對制備的形狀記憶環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌改性。拉伸性能測試表明填加低分子量脂肪族環(huán)氧的EPG18體系出現(xiàn)屈服，掃描電鏡(SEM)觀察其為韌性斷裂，該體系具有優(yōu)良的形狀記憶性能；用納米SiO2改性環(huán)氧樹脂體系，改性樹脂體

4、系的強(qiáng)度和模量提高，但韌性沒有得到有效改善。研究了芳綸纖維環(huán)氧形狀記憶復(fù)合材料的形狀記憶性能和層間剪切強(qiáng)度，分析了纖維含量對復(fù)合材料形狀記憶性能的影響。結(jié)果表明，纖維含量增加，復(fù)合材料形狀記憶性能減弱；纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在20%到40%為佳。針對形狀記憶環(huán)氧樹脂體系受熱后力學(xué)強(qiáng)度降低的問題，本文提出了UV引發(fā)和熱引發(fā)的二階段固化技術(shù)。結(jié)果顯示，UV引發(fā)二階段固化使樹脂體系Tg提高20℃，交聯(lián)度提高6.7倍，拉伸強(qiáng)度提高95.9%。采用熱引