苯并噁嗪樹脂及其碳纖維復(fù)合材料增韌改性的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 08:33
苯并噁嗪(BOZ)是一類新型的熱固性樹脂,它擁有許多優(yōu)異的性能,例如優(yōu)異的力學(xué)性能、固化零收縮、較低的吸水率、高殘?zhí)柯实。BOZ樹脂在航空航天、電子封裝材料、軌道交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但是,BOZ樹脂脆性較大、抗沖擊性能較差的缺點(diǎn),限制了其應(yīng)用。本文旨在不犧牲BOZ樹脂強(qiáng)度和耐熱性的前提下,提高BOZ樹脂的韌性。本文的研究思路是合成新型結(jié)構(gòu)的超支化環(huán)氧(HBPEE)類增韌劑,將其與BOZ共混固化,以平衡樹脂的韌性、強(qiáng)度、模量和耐熱性。其次,將樹脂本體增韌和層間增韌的方法相結(jié)合,制備了雜萘聯(lián)苯共聚芳醚砜(PPBES)/HBPEE/尼龍粒子(PA)改性的碳纖維(CF)/BOZ復(fù)合材料,將純樹脂的增韌拓展到復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。最后,將HBPEE和氧化石墨烯(GO)相結(jié)合,制備了超支化環(huán)氧接枝的氧化石墨烯(GO-HE),并將其分別應(yīng)用于BOZ樹脂的增韌改性和CF/BOZ復(fù)合材料的增韌改性。本文的主要工作如下:首先,本文分別合成了主鏈含有間苯、聯(lián)苯和雙苯基芴三種結(jié)構(gòu)的超支化環(huán)氧HBE-1、HBE-2和HBE-3。然后,用溶液共混法將他們添加到BOZ樹脂中,制備了不同添加量的改性樹脂?疾炝...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.8?PBTMDS-3薄膜固化后照片??Fig.?1.8?Thin?film?photograph?of?cured?PBTMDS-3??
L?J?n??圖1.11帶有乙塊基的Xylok苯并噁嗪??Fig.?1.11?The?chemical?structure?of?Xylok?polybenzoxazines?with?acetylene?synthesis??1.2.2與其他熱固性樹脂共聚??目前的增初方法中,反應(yīng)性誘導(dǎo)相分離是最有效的方法之一[36,4()]。這種方法能夠提??高苯并噁嗪樹脂的韌性并且基本不犧牲其他性能,例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、彈性模??量等。這種方法用到的普遍是熱固性樹脂為基體,熱塑性樹脂為改性劑,熱塑性樹脂主??要有聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮等M"631。但是,由于熱塑性樹脂較髙的黏度和較低的玻??璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),會(huì)導(dǎo)致復(fù)合體系的加工性能下降和耐熱性損失。近幾年來,熱固/??熱固的復(fù)合體系逐漸發(fā)展起來,通過固化過程控制,可以得到均相結(jié)構(gòu)、海島結(jié)構(gòu)、雙??連續(xù)和相反轉(zhuǎn)等結(jié)構(gòu)P7#,641。熱固/熱固復(fù)合體系具有低黏度易加工、耐熱性優(yōu)異、機(jī)械??強(qiáng)度髙等特點(diǎn)
圖1.15含熱塑性粒子的層間區(qū)??Fig.?1.15?Typical?interlaminar?zone?containing?thermoplastic?pa紡纖維布??是在層壓板的層間E域放置一個(gè)無紡布、低面積重量的纖維術(shù);然而,它卻是一種廉價(jià)的增韌方法,可以很容易地結(jié)合Hu’]通過在復(fù)合材料層合板中間層加入kevlar?纖維布,該方法由于實(shí)施簡單、操作成本和材料成本低,被認(rèn)為是成[1°6],通過加入低面積的熱塑性纖維布,采用真空灌注法制顯著提高,材料成本僅增加了?7%。根據(jù)纖維直徑的不同,不相同。這種方法不適用于所有的應(yīng)用領(lǐng)域。但是,厚度的損傷容限。層間纖維布抵抗分層和裂紋擴(kuò)展的主要機(jī)理是纖裂。斷裂過程中發(fā)生的機(jī)理類型是基于基體與纖維之間的結(jié)的界面很弱時(shí),纖維很容易被從基體中拉出來。如果纖維和
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]纖維增強(qiáng)熱固性聚合物基復(fù)合材料層間增韌研究進(jìn)展[J]. 董慧民,益小蘇,安學(xué)鋒,張晨乾,閆麗,鄧華. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]碳/環(huán)氧復(fù)合材料層間增韌研究進(jìn)展[J]. 沈登雄,李志生,劉金剛,楊士勇. 宇航材料工藝. 2013(04)
[3]PCL-b-PDMS-b-PCL復(fù)合環(huán)氧樹脂的表面結(jié)構(gòu)[J]. 李慧琴,金承鈺,范文春,梁齊. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]無鉛化阻燃覆銅板基板的研制[J]. 彭朝榮,凌鴻,蘇世國,郭茂,顧宜. 絕緣材料. 2006(02)
[5]超支化聚合物[J]. 韓巧榮,夏海平,丁馬太. 化學(xué)通報(bào). 2004(02)
[6]超支化聚合物研究進(jìn)展[J]. 施文芳,黃宏. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1997(08)
博士論文
[1]釩電池用雜萘聯(lián)苯聚芳醚砜陰離子交換膜研究[D]. 邢東博.大連理工大學(xué) 2010
[2]RTM成型用高性能苯并噁嗪樹脂的分子設(shè)計(jì)、制備及性能研究[D]. 向海.四川大學(xué) 2005
碩士論文
[1]納米纖維膜在高效空氣過濾和碳纖維復(fù)合材料層間增韌中的應(yīng)用研究[D]. 方群.北京化工大學(xué) 2016
[2]纖維復(fù)合材料的無紡布層間增韌分析[D]. 朱國偉.山東大學(xué) 2013
[3]新型苯并噁嗪的合成及其在覆銅板基板中的應(yīng)用[D]. 蘇世國.四川大學(xué) 2007
[4]層合板復(fù)合材料層間斷裂韌性的提高研究[D]. 王廣峰.天津工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):2939376
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.8?PBTMDS-3薄膜固化后照片??Fig.?1.8?Thin?film?photograph?of?cured?PBTMDS-3??
L?J?n??圖1.11帶有乙塊基的Xylok苯并噁嗪??Fig.?1.11?The?chemical?structure?of?Xylok?polybenzoxazines?with?acetylene?synthesis??1.2.2與其他熱固性樹脂共聚??目前的增初方法中,反應(yīng)性誘導(dǎo)相分離是最有效的方法之一[36,4()]。這種方法能夠提??高苯并噁嗪樹脂的韌性并且基本不犧牲其他性能,例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、彈性模??量等。這種方法用到的普遍是熱固性樹脂為基體,熱塑性樹脂為改性劑,熱塑性樹脂主??要有聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮等M"631。但是,由于熱塑性樹脂較髙的黏度和較低的玻??璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),會(huì)導(dǎo)致復(fù)合體系的加工性能下降和耐熱性損失。近幾年來,熱固/??熱固的復(fù)合體系逐漸發(fā)展起來,通過固化過程控制,可以得到均相結(jié)構(gòu)、海島結(jié)構(gòu)、雙??連續(xù)和相反轉(zhuǎn)等結(jié)構(gòu)P7#,641。熱固/熱固復(fù)合體系具有低黏度易加工、耐熱性優(yōu)異、機(jī)械??強(qiáng)度髙等特點(diǎn)
圖1.15含熱塑性粒子的層間區(qū)??Fig.?1.15?Typical?interlaminar?zone?containing?thermoplastic?pa紡纖維布??是在層壓板的層間E域放置一個(gè)無紡布、低面積重量的纖維術(shù);然而,它卻是一種廉價(jià)的增韌方法,可以很容易地結(jié)合Hu’]通過在復(fù)合材料層合板中間層加入kevlar?纖維布,該方法由于實(shí)施簡單、操作成本和材料成本低,被認(rèn)為是成[1°6],通過加入低面積的熱塑性纖維布,采用真空灌注法制顯著提高,材料成本僅增加了?7%。根據(jù)纖維直徑的不同,不相同。這種方法不適用于所有的應(yīng)用領(lǐng)域。但是,厚度的損傷容限。層間纖維布抵抗分層和裂紋擴(kuò)展的主要機(jī)理是纖裂。斷裂過程中發(fā)生的機(jī)理類型是基于基體與纖維之間的結(jié)的界面很弱時(shí),纖維很容易被從基體中拉出來。如果纖維和
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]纖維增強(qiáng)熱固性聚合物基復(fù)合材料層間增韌研究進(jìn)展[J]. 董慧民,益小蘇,安學(xué)鋒,張晨乾,閆麗,鄧華. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]碳/環(huán)氧復(fù)合材料層間增韌研究進(jìn)展[J]. 沈登雄,李志生,劉金剛,楊士勇. 宇航材料工藝. 2013(04)
[3]PCL-b-PDMS-b-PCL復(fù)合環(huán)氧樹脂的表面結(jié)構(gòu)[J]. 李慧琴,金承鈺,范文春,梁齊. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[4]無鉛化阻燃覆銅板基板的研制[J]. 彭朝榮,凌鴻,蘇世國,郭茂,顧宜. 絕緣材料. 2006(02)
[5]超支化聚合物[J]. 韓巧榮,夏海平,丁馬太. 化學(xué)通報(bào). 2004(02)
[6]超支化聚合物研究進(jìn)展[J]. 施文芳,黃宏. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 1997(08)
博士論文
[1]釩電池用雜萘聯(lián)苯聚芳醚砜陰離子交換膜研究[D]. 邢東博.大連理工大學(xué) 2010
[2]RTM成型用高性能苯并噁嗪樹脂的分子設(shè)計(jì)、制備及性能研究[D]. 向海.四川大學(xué) 2005
碩士論文
[1]納米纖維膜在高效空氣過濾和碳纖維復(fù)合材料層間增韌中的應(yīng)用研究[D]. 方群.北京化工大學(xué) 2016
[2]纖維復(fù)合材料的無紡布層間增韌分析[D]. 朱國偉.山東大學(xué) 2013
[3]新型苯并噁嗪的合成及其在覆銅板基板中的應(yīng)用[D]. 蘇世國.四川大學(xué) 2007
[4]層合板復(fù)合材料層間斷裂韌性的提高研究[D]. 王廣峰.天津工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):2939376
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