超支化聚酯-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、本文合成了幾種超支化聚酯(HBP)改性劑,制備了超支化聚酯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料.利用沖擊實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)、差示掃描量熱法(DSC)、熱失重(TG)、掃描電子顯微鏡(SEM)等方法研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱性能和斷裂形貌,探討了超支化聚酯改性劑的制備方法,以及超支化聚酯的結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料的相形態(tài)和力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明:(1)超支化聚酯本身的立體結(jié)構(gòu)對(duì)材料的性能有很大的影響.采用聚乙二醇作為內(nèi)核、對(duì)HBP分子的殼層基團(tuán)進(jìn)行酯化改性,有利于提

2、高復(fù)合材料的力學(xué)性能.(2)用超支化聚酯HBP作為增韌劑的關(guān)鍵問(wèn)題是調(diào)節(jié)相分離的可能性,相分離過(guò)程主要依賴于組分的理化性質(zhì),由固化動(dòng)力學(xué)控制,為了確保相分離發(fā)生在樹(shù)脂凝膠以前.需要對(duì)超支化聚酯的性質(zhì)加以調(diào)節(jié).以超支化聚酯HB30為研究對(duì)象,通過(guò)酯化,對(duì)HB30的表面進(jìn)行乙酸和十八酸改性.研究了超支化聚酯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合的條件,制備了兩相結(jié)構(gòu)復(fù)合材料.當(dāng)HBP的質(zhì)量含量為15％時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度從改性前的8.4 kJ/m<'2>提高到18.

3、2 kJ/m<'2>.通過(guò)SEM觀察了沖擊斷面的形貌,可以看出:在復(fù)合材料中,經(jīng)過(guò)乙酸酐封端的超支化聚酯在基體中形成單一粒徑的粒子相,與線形分子改性劑在基體中形成的雙峰粒徑結(jié)構(gòu)不同.(3)通過(guò)超支化聚酯與己內(nèi)酰胺共聚,可以改善超支化聚酯對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的增韌能力.共聚物在環(huán)氧樹(shù)脂體系內(nèi)含量為7％時(shí),沖擊強(qiáng)度上升到20.4kJ/m<'2>.采用兩種不同的方法,進(jìn)一步將共聚物與丙烯酸丁酯反應(yīng).產(chǎn)物作為改性劑使用,可以制備出具有不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)