瀝青改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(EP)是工業(yè)中重要的熱固性樹脂之一。環(huán)氧樹脂因其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于粘結(jié)劑、封裝材料、涂料等領(lǐng)域。但因其固化后交聯(lián)密度高、質(zhì)脆等缺點(diǎn)，在很大程度上限制了它的應(yīng)用。因此，人們利用各種方法對(duì)其進(jìn)行改性處理，以改善其性能。目前所采用的改性方法很多，但均不同程度地存在一些問題，本文采用易得且價(jià)格低廉的瀝青或乳化瀝青對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，以得到性能優(yōu)異的瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和乳化瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。
　　本文

2、通過對(duì)不同瀝青摻量的瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和不同乳化瀝青摻量的乳化瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試，并采用紅外光譜(FTIR)，掃描電子顯微鏡(SEM)等方法研究了瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的官能團(tuán)以及微觀結(jié)構(gòu)，并通過差示掃描量熱法(DSC)法研究了瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的固化動(dòng)力學(xué)。
　　力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，用瀝青改性后，環(huán)氧樹脂的韌性得到了很大程度的提高，沖擊強(qiáng)度達(dá)到4.81kJ/m2，比環(huán)氧樹脂提高了34.36％，有效

3、地改善了環(huán)氧樹脂基體的韌性。且其各方面性能均得到提高：抗彎強(qiáng)度達(dá)到63.60MPa，比純環(huán)氧樹脂增加了35.08%；抗拉強(qiáng)度達(dá)到36.83MPa，比純環(huán)氧樹脂提高62.70%；斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)5.68%，為純環(huán)氧樹脂的5.7倍。但乳化瀝青改性后的環(huán)氧樹脂韌性提高并不明顯，沖擊強(qiáng)度最高為3.65kJ/m2，僅比環(huán)氧樹脂提高了1.96%，增韌效果不及瀝青改性后的環(huán)氧樹脂。
　　FTIR測(cè)試結(jié)果表明，瀝青的加入并沒有引入新的基團(tuán)，說明瀝青與

4、環(huán)氧樹脂并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。SEM測(cè)試結(jié)果表明，瀝青之所以增加環(huán)氧樹脂的韌性，主要是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂基體中出現(xiàn)了“銀紋”效應(yīng)和“海島結(jié)構(gòu)”。從而使得瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的韌性得到了提高。DSC測(cè)試結(jié)果表明，瀝青—環(huán)氧樹脂復(fù)合材料非等溫固化反應(yīng)按照自催化反應(yīng)進(jìn)行，且瀝青的加入并未改變環(huán)氧樹脂的固化機(jī)理，通過固化體系的DSC數(shù)據(jù)，確定了體系的固化工藝為130℃/2h然后升溫到160℃/3h，為瀝青/環(huán)氧樹脂/酸酐體系的固化、性能測(cè)試和應(yīng)用提供了