熱塑改性熱固性樹脂體系固化中的形貌-流變學(xué)研究.pdf

1、以反應(yīng)誘導(dǎo)相分離方法實(shí)現(xiàn)熱塑性樹脂TP增韌熱固性樹脂TS是很有希望的途徑,其關(guān)鍵是TP分散狀態(tài)的控制。本論文在較寬的時(shí)間一溫度空間研究了眾多熱力學(xué)特征不同的TP改性TS體系(包括具有上臨界共溶溫度UCST相行為體系、具有下臨界共溶溫度LCST相行為體系)和液晶環(huán)氧單體改性熱固性樹脂體系的反應(yīng)誘導(dǎo)相分離過程,其中基體TS樹脂的化學(xué)反應(yīng)有逐步聚合、鏈?zhǔn)骄酆虾痛呋酆?。主要的方法是以流變學(xué)與顯微光學(xué)形態(tài)實(shí)時(shí)檢測、配以熱化學(xué)方法追蹤固化分相轉(zhuǎn)變

2、,并與相分離動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)合,從而達(dá)到弄清分相機(jī)理,控制分相形貌,明確加工時(shí)間-溫度空間的目的。
　　 本實(shí)驗(yàn)室建立的高溫倒置高分辨光學(xué)顯微系統(tǒng),成功的表征了眾多TP改性TS體系的反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的起始、演化過程。在較寬的時(shí)間—溫度空間研究了眾多熱力學(xué)特征不同的TP/TS體系和液晶環(huán)氧單體改性熱固性樹脂體系的反應(yīng)誘導(dǎo)相分離過程。
　　 反應(yīng)誘導(dǎo)相分離過程中流變性質(zhì)的轉(zhuǎn)變符合臨界凝膠理論。不同的轉(zhuǎn)變分別對應(yīng)不同的凝膠轉(zhuǎn)變機(jī)理。

3、在化學(xué)凝膠點(diǎn)之前發(fā)生相分離,由于TP相的富集濃縮而首先形成物理纏結(jié)網(wǎng);在TS的化學(xué)凝膠點(diǎn),由化學(xué)交聯(lián)引起化學(xué)臨界凝膠轉(zhuǎn)變。在后固化中,也觀察到了與TP相玻璃化有關(guān)的臨界凝膠轉(zhuǎn)變。各臨界凝膠點(diǎn)對應(yīng)不同的臨界凝膠指數(shù)或分形維數(shù),反映了不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。對凝膠指數(shù)作了溫度與濃度依賴性的分析,不同的臨界凝膠指數(shù)具有溫度或濃度依賴性。
　　 發(fā)現(xiàn)TP改性TS體系的反應(yīng)誘導(dǎo)相分離時(shí)間/溫度遵循Arrhenius方程,具有普適性。相分離活化

4、能Ea(ps)在實(shí)驗(yàn)的TP濃度范圍內(nèi)和溫度范圍內(nèi)受化學(xué)環(huán)境和化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)與反應(yīng)機(jī)理影響顯著,而與TP含量、TP的分子量、反應(yīng)速度和相分離檢測手段等關(guān)系不大。利用二元相互作用能理論解釋了一些UCST體系Ea(ps)與組分化學(xué)結(jié)構(gòu)的依賴關(guān)系。利用建立的反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的時(shí)間-溫度依賴關(guān)系式,繪制了TP改性TS復(fù)合體系的含有相結(jié)構(gòu)信息的時(shí)間—溫度轉(zhuǎn)化相圖(TTTdiagram)。
　　 從光學(xué)、流變學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)等角度初步研究了熱固性