碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂與三元乙丙橡膠復(fù)合體系共固化特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-12 02:32
碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂(CFRP)與三元乙丙橡膠(EPDM)均為航空航天領(lǐng)域重要的工程材料,CFRP具有優(yōu)異的力學(xué)性能而EPDM的絕熱性能極其優(yōu)良。但是由于EPDM其本身的極性較低,所以其與其他材料的粘接強(qiáng)度較差。分步法制備的CFRP與EPDM復(fù)合體系粘接強(qiáng)度較差,制備工藝繁瑣而且樣品缺陷較多。因此需要對(duì)CFRP與EPDM復(fù)合體系的制備工藝與制備條件進(jìn)行優(yōu)化來(lái)提高CFRP與EPDM復(fù)合體系的性能。文中通過(guò)非等溫差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試確定了間苯二甲胺(MXDA),間苯二胺(MPD),3,3’二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷(DEDDM或H-256),以及3,5-二乙基-2,4-二胺基甲苯和3,5-二乙基-2,6-二胺基甲苯的混合物(DETDA)的固化制度。同時(shí)通過(guò)MDR硫化曲線測(cè)試了過(guò)氧化二異丙苯(DCP),過(guò)氧化二異丙苯(DCP)與升華硫(S)和過(guò)氧化二異丙苯(DCP)與三丙烯基異氰脲酸酯(TAIC)在EPDM中的硫化特性;谝陨纤玫臄(shù)據(jù),選用常見(jiàn)的E-51環(huán)氧樹(shù)脂與T-800碳纖維作為CFRP的基體與增強(qiáng)體,成功通過(guò)共固化的方法制備了CFRP與EPDM復(fù)合體系。通過(guò)熱重分析(T...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
用于自修復(fù)CFRP的碳纖維納米沉積示意圖[34]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1-9用于自修復(fù)CFRP的碳纖維納米沉積示意圖[34]因?yàn)樵诃h(huán)氧樹(shù)脂固化的過(guò)程中會(huì)使用到大量的固化劑,主要包括胺類(lèi)、酸酐類(lèi)或Lewis酸或Lewis堿[35]。美國(guó)佐治亞理工大學(xué),通過(guò)將環(huán)氧樹(shù)脂在乙二醇中到浸泡并且持續(xù)加熱該共混體系,從而使其形成具有一定化學(xué)活性的共價(jià)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò),再通過(guò)酯交換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CFRP幾乎百分之百到回收率[36]。圖1-10酯交換反應(yīng)溶解-解聚環(huán)氧樹(shù)脂示意圖[36]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-14-聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過(guò)氧化物分解速度遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),因此過(guò)氧化物自由基的數(shù)量取決于過(guò)氧化物的濃度。過(guò)氧化物中形成的自由基活性種可以通過(guò)從彈性體的主鏈中進(jìn)行奪氫,或者通過(guò)與不飽和橡膠的雙鍵進(jìn)行加成反應(yīng)從而繼續(xù)下一步反應(yīng),在這一步中形成的大分子彈性體自由基會(huì)在以后的反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)[45]。對(duì)于EPDM來(lái)說(shuō),有些研究表明,通過(guò)奪氫反應(yīng)形成的大分子自由基除了與相同的自由基互相反應(yīng)以外,還可以與橡膠的不飽和片段發(fā)生加成反應(yīng)。而且,EPDM硫化過(guò)程中形成的大分子自由基可以加成到其第三單體的不飽和結(jié)構(gòu)中,這個(gè)過(guò)程形成的化學(xué)鍵基本上與大分子自由基相互反應(yīng)終止形成的大分子類(lèi)似[53,54]。圖1-11第三單體為雙環(huán)戊二烯的EPDM過(guò)氧化物硫化機(jī)理[45]1.3.4EPDM的研究進(jìn)展與應(yīng)用由于EPDM極其優(yōu)異的性能,不同牌號(hào)的EPDM的年消耗量大約排在世界第四的位置。所以關(guān)于EPDM的理論研究與實(shí)際應(yīng)用都有了很大的進(jìn)展,有從微觀領(lǐng)域探索其第三單體結(jié)構(gòu)與其性能的聯(lián)系,還有的課題組從不同體系的硫
本文編號(hào):3337398
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
用于自修復(fù)CFRP的碳纖維納米沉積示意圖[34]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖1-9用于自修復(fù)CFRP的碳纖維納米沉積示意圖[34]因?yàn)樵诃h(huán)氧樹(shù)脂固化的過(guò)程中會(huì)使用到大量的固化劑,主要包括胺類(lèi)、酸酐類(lèi)或Lewis酸或Lewis堿[35]。美國(guó)佐治亞理工大學(xué),通過(guò)將環(huán)氧樹(shù)脂在乙二醇中到浸泡并且持續(xù)加熱該共混體系,從而使其形成具有一定化學(xué)活性的共價(jià)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò),再通過(guò)酯交換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CFRP幾乎百分之百到回收率[36]。圖1-10酯交換反應(yīng)溶解-解聚環(huán)氧樹(shù)脂示意圖[36]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-14-聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過(guò)氧化物分解速度遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),因此過(guò)氧化物自由基的數(shù)量取決于過(guò)氧化物的濃度。過(guò)氧化物中形成的自由基活性種可以通過(guò)從彈性體的主鏈中進(jìn)行奪氫,或者通過(guò)與不飽和橡膠的雙鍵進(jìn)行加成反應(yīng)從而繼續(xù)下一步反應(yīng),在這一步中形成的大分子彈性體自由基會(huì)在以后的反應(yīng)過(guò)程中進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)[45]。對(duì)于EPDM來(lái)說(shuō),有些研究表明,通過(guò)奪氫反應(yīng)形成的大分子自由基除了與相同的自由基互相反應(yīng)以外,還可以與橡膠的不飽和片段發(fā)生加成反應(yīng)。而且,EPDM硫化過(guò)程中形成的大分子自由基可以加成到其第三單體的不飽和結(jié)構(gòu)中,這個(gè)過(guò)程形成的化學(xué)鍵基本上與大分子自由基相互反應(yīng)終止形成的大分子類(lèi)似[53,54]。圖1-11第三單體為雙環(huán)戊二烯的EPDM過(guò)氧化物硫化機(jī)理[45]1.3.4EPDM的研究進(jìn)展與應(yīng)用由于EPDM極其優(yōu)異的性能,不同牌號(hào)的EPDM的年消耗量大約排在世界第四的位置。所以關(guān)于EPDM的理論研究與實(shí)際應(yīng)用都有了很大的進(jìn)展,有從微觀領(lǐng)域探索其第三單體結(jié)構(gòu)與其性能的聯(lián)系,還有的課題組從不同體系的硫
本文編號(hào):3337398
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