鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂的固化及其納米復(fù)合材料的研究.pdf

1、一、本文合成了鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂(o-CFER)，并系統(tǒng)地研究了鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)過程。 用示差掃描量熱法(DSC)研究了鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂兩個固化體系o-CFER/DDE和o-CFER/MeTHPA/O-MMT的固化反應(yīng)動力學(xué)。DSC測得的數(shù)據(jù)表明：反應(yīng)速率的最大值并不出現(xiàn)在t=0的時刻，服從自催化反應(yīng)歷程。測定了反應(yīng)速率常數(shù)κ1、κ2和兩個反應(yīng)級數(shù)m、n，研究表明固化反應(yīng)主要分兩個階段，前期是由化學(xué)動力學(xué)控制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用

2、Kamal方程處理可以得到很好的解釋。隨反應(yīng)的進(jìn)行，固化體系交聯(lián)程度增加，分子量迅速增大，反應(yīng)進(jìn)入由擴(kuò)散作用控制的第二階段，討論了擴(kuò)散速率對固化反應(yīng)的影響。對Kamal方程進(jìn)行了改進(jìn)，在方程中引入了擴(kuò)散因子f(α)，從而更好的描述了整個固化反應(yīng)歷程。 用動態(tài)力學(xué)譜儀(TBA)測定了o-CFER/DDE體系在不同固化程度下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，結(jié)果表明固化體系的玻璃化溫度隨反應(yīng)程度的增加而升高。 利用熱重分析儀(TGA

3、)研究了完全固化后的o-CFER/DDE和o-CFER/MeTHPA/O-MMT兩體系的熱分解動力學(xué)，結(jié)果說明熱分解過程分兩步進(jìn)行。二、制備了兩種不同的納米復(fù)合材料，o-CFER/MeTHPA/SiO2和o-CFER/MeTHPA/O-MMT。對于前者，通過力學(xué)性能、熱性能、掃描電鏡以及DSC等方法對該復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究，確定了工藝參數(shù)。結(jié)果表明，納米SiO2粒子的加入較大地提高了o-CFER的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等性能。