發(fā)布時(shí)間：2018-07-08 12:26

  本文選題：PBO纖維 + 環(huán)氧樹(shù)脂�。� 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：PBO纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的界面結(jié)合狀況很大程度上影響著復(fù)合材料的最終性能,但PBO纖維與環(huán)氧樹(shù)脂之間的浸潤(rùn)性和界面結(jié)合性較差,因此需要對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行改性,改善環(huán)氧樹(shù)脂與PBO纖維之間的浸潤(rùn)性與界面結(jié)合性能,來(lái)提高復(fù)合材料的綜合性能。本文通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行填料改性的方法來(lái)改善復(fù)合材料的性能。以E-51型環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂,3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(H-256)和低分子量聚酰胺651(PA651)為固化劑;選用1,4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDGE),聚乙二醇二縮水甘油醚(PEGDGE)和苯基縮水甘油醚(PGE)三種不同的活性稀釋劑降低固化體系的粘度來(lái)增加環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)PBO纖維的浸潤(rùn)性,從而增強(qiáng)它們之間的界面結(jié)合性能。討論了活性稀釋劑對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂體系粘度及浸潤(rùn)性能的影響,通過(guò)ILSS、IFSS等測(cè)試對(duì)復(fù)合材料的界面結(jié)合性能進(jìn)行了分析,結(jié)果表明活性稀釋劑的加入能夠大大降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘度而增強(qiáng)其對(duì)PBO纖維的浸潤(rùn)性;合理使用活性稀釋劑,可以在復(fù)合材料的界面結(jié)合強(qiáng)度降低很小的情況下,大幅提升復(fù)合材料的抗沖擊韌性。在環(huán)氧樹(shù)脂體系中添加3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)兩種不同的硅烷偶聯(lián)劑,來(lái)改善PBO纖維與環(huán)氧樹(shù)脂之間的浸潤(rùn)性與界面結(jié)合性能。通過(guò)在制備過(guò)程中靜置來(lái)使硅烷偶聯(lián)劑遷移到兩相界面而起到增強(qiáng)效果;結(jié)果顯示,硅烷偶聯(lián)劑對(duì)不同的環(huán)氧樹(shù)脂體系有不同的效果,只有對(duì)流動(dòng)性較好且操作時(shí)間長(zhǎng)的體系才能起到增強(qiáng)界面的效果。通過(guò)在環(huán)氧樹(shù)脂基體材料中加入納米TiO_2粒子來(lái)改善PBO纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的性能。研究納米TiO_2粒子對(duì)復(fù)合材料界面性能及抗沖擊性能的影響,通過(guò)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行ILSS、IFSS等測(cè)試與分析,結(jié)果表明納米TiO_2粒子的加入增強(qiáng)了復(fù)合材料的性能,但是對(duì)復(fù)合材料的界面增強(qiáng)效果很小,主要是由于TiO_2粒子對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂基體起到了增強(qiáng)增韌的作用而最終使復(fù)合材料的性能得到了提升。
[Abstract]:The interfacial bonding of PBO fiber reinforced epoxy matrix composites greatly affects the final properties of the composites, but the wettability and interfacial bonding between PBO fibers and epoxy resins are poor, so it is necessary to modify the composites. The wettability and interfacial bonding properties between epoxy resin and PBO fiber were improved to improve the comprehensive properties of the composites. In this paper, the properties of epoxy resin composites were improved by means of filler modification. E-51 epoxy resin was used as the base resin, and the curing agents were as follows: (3) triethyl-diethyl-4- (4-) -diaminodiphenylmethane (H-256) and low-molecular-weight polyamide 651 (PA651) as curing agents. In order to increase the wettability of epoxy resin on PBO fiber, three kinds of active diluents, I. E. 1,4-butanediol diglycidyl ether (BDDGE), polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDGE) and phenyl glycidyl ether (PGE), were used to reduce the viscosity of the curing system. Thus, the interface bonding performance between them is enhanced. The effects of active diluents on viscosity and wettability of epoxy resin system were discussed. The results show that the addition of active diluent can greatly reduce the viscosity of epoxy resin and enhance its wettability to PBO fiber. Greatly improve the impact toughness of composites. Two different silane coupling agents, 3-aminopropyltriethoxysilane (KH-550) and 緯 -glycidyl ether trimethoxysilane (KH-560), were added to the epoxy resin system to improve the wettability and interfacial bonding properties between PBO fiber and epoxy resin. The silane coupling agent was transferred to the two-phase interface during the preparation process, and the results showed that the silane coupling agent had different effects on different epoxy resin systems. Only the system with good fluidity and long operating time can enhance the interface. The properties of PBO fiber / epoxy resin composites were improved by adding nano-TiO _ 2 particles into epoxy resin matrix. The effects of nano-tio _ 2 particles on the interfacial properties and impact resistance of composites were studied. The results showed that the properties of composites were enhanced by the addition of nano-tio _ 2 particles. However, the interfacial strengthening effect of the composites is very small, mainly because TiO-2 particles strengthen and toughen the epoxy resin matrix, and finally improve the properties of the composites.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ327;TB332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2107428