液態(tài)丁腈橡膠/環(huán)氧樹脂復合體系的研究
發(fā)布時間:2021-10-02 01:07
本論文通過物理共混的方法利用液態(tài)丁腈橡膠(LNBR)作為增韌劑對環(huán)氧樹脂增韌改性,制備LNBR/EP復合材料。探究了不同固化劑種類、LNBR添加量對LNBR/EP復合材料的力學性能和熱穩(wěn)定性的影響;同時,利用等溫DSC法對固化劑和促進劑的用量進行最優(yōu)化確定,非等溫DSC法分析復合材料固化體系的固化動力學,推導動力學方程以及確定最佳固化工藝參數,并利用傅里葉紅外光譜研究固化機理。在LNBR對環(huán)氧樹脂增韌改性前提下,利用無機剛性納米粒子nSiO2作為增韌劑對環(huán)氧樹脂進行雙組份增韌改性,制備LNBR/nSiO2/EP復合材料。探究nSiO2用量對復合材料的力學性能和熱穩(wěn)定性影響以及雙組份增韌的增韌機理。利用經過強酸和硅烷偶聯劑表面改性的碳纖維(CF)對LNBR/EP復合體系進行填充增強改性,制備LNBR/EP-CF復合材料。通過對LNBR/EP復合材料的實驗確定甲基四氫鄰苯二酸酐(MeTHPA)為最優(yōu)固化劑選擇,當20phrLNBR曾韌改性環(huán)氧樹脂具有最佳的力學性能,沖擊強度、拉伸強度和斷裂伸長率達到23.6KJ/m2、60.3MPa和26.32%;但隨著LNBR含量增加,LNBR/EP復合...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數】:96 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 環(huán)氧樹脂
1.2.1 環(huán)氧樹脂概述
1.2.2 環(huán)氧樹脂固化劑概述
1.3 環(huán)氧樹脂增韌
1.3.1 橡膠彈性體增韌
1.3.2 熱塑性樹脂增韌
1.3.3 無機剛性納米粒子的增韌
1.4 環(huán)氧樹脂增韌改性研究進展
1.4.1 橡膠彈性體增韌改性研究進展
1.4.2 無機剛性粒子增韌改性研究進展
1.5 本論文的研究目的、意義、內容和創(chuàng)新點
1.5.1 本論文研究目的及意義
1.5.2 本論文的研究內容
1.5.3 本論文的創(chuàng)新點
第二章 液態(tài)丁腈橡膠增韌改性環(huán)氧樹脂研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法
2.3 性能測試與表征
2.3.1 力學性能測試分析
2.3.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
2.3.3 玻璃化轉變溫度(Tg)測試
2.3.4 熱性能分析
2.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4 結果與討論
2.4.1 固化劑的選擇
2.4.2 LNBR用量對增韌環(huán)氧樹脂基復合材料力學強度的影響
2.4.3 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料紅外光譜分析
2.4.4 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料的熱性能分析
2.4.5 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料的斷面形貌分析
2.5 結論
第三章 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂體系的固化研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料與儀器
3.2.2 實驗方法
3.3 測試與表征
3.4 結果與討論
3.4.1 DMP-30用量對復合體系固化反應的影響
3.4.2 DMP-30用量對體系固化產物力學性能的影響
3.4.3 MeTHPA用量對復合體系固化反應的影響
3.4.4 MeTHPA用量對體系固化產物力學性能的影響
3.4.5 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系非等溫DSC分析
3.4.6 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系固化條件確定
3.4.7 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系紅外光譜分析
3.5 本章小結
第四章 LNBR/n-SiO_2雙組份增韌改性環(huán)氧樹脂研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料與儀器
4.2.2 實驗方法
4.3 性能測試與表征
4.4 結果與討論
4.4.1 紅外光譜分析
4.4.2 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的力學性能
4.4.3 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的熱性能分析
4.4.4 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的斷面形貌分析
4.5 本章小結
第五章 碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合體系制備與研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料與儀器
5.2.2 實驗方法
5.3 性能測試與表征
5.4 結果與討論
5.4.1 CF表面化學改性紅外光譜分析
5.4.2 碳纖維表面化學改性SEM分析
5.4.3 環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能
5.4.4 環(huán)氧樹脂復合材料的熱性能分析
5.4.5 環(huán)氧樹脂復合材料的斷面形貌分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]端羧基液體丁腈橡膠改性TDE-85環(huán)氧樹脂的性能[J]. 丁軍. 合成橡膠工業(yè). 2014(01)
[2]環(huán)氧樹脂增韌方法及增韌劑的研究進展[J]. 宋盛菊,楊法杰,褚庭亮,王海旺,魏新芳,許衛(wèi)紅. 中國印刷與包裝研究. 2013(05)
[3]反應型環(huán)氧樹脂固化劑的研究現狀與發(fā)展趨勢[J]. 梁瑋,張林. 化學與黏合. 2013(01)
[4]CTBN結合納米SiO2改性環(huán)氧樹脂及增韌機理[J]. 姚興芳,高宇,李健,時晨明,盧嬌. 熱固性樹脂. 2011(01)
[5]非等溫DSC法研究改性咪唑/環(huán)氧E44的固化反應動力學[J]. 童曉梅,楊明政. 陜西科技大學學報(自然科學版). 2010(05)
[6]納米粒子改性環(huán)氧樹脂及其復合材料力學性能研究[J]. 劉剛,張代軍,張暉,安學鋒,益小蘇,張忠. 材料工程. 2010(01)
[7]丙烯酸酯核殼納米粒子的合成及其改性環(huán)氧樹脂[J]. 張緒剛,王巍,張斌. 中國膠粘劑. 2009(09)
[8]耐高溫聚氨酯改性TDE-85/E-51環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備和性能[J]. 李芝華,盧健體,丑紀能,鄭子樵. 高分子材料科學與工程. 2009(08)
[9]超聲分散制備環(huán)氧樹脂/納米SiO2復合材料研究[J]. 富永祥,林廣義,汪傳生. 工程塑料應用. 2009(05)
[10]接枝微粒PGMA/Al2O3對環(huán)氧樹脂電子灌封材料的增強增韌作用[J]. 王蕊欣,高保嬌. 高分子材料科學與工程. 2009(03)
碩士論文
[1]低溫固化環(huán)氧粉末涂料及MDF粉末靜電噴涂工藝研究[D]. 李文淵.廣東工業(yè)大學 2015
[2]環(huán)氧樹脂的納米增韌和有機硅耐熱改性[D]. 查尚文.湖北大學 2013
[3]納米二氧化硅增韌改性環(huán)氧樹脂的研究[D]. 李朝陽.機械科學研究總院 2007
[4]液體丁腈橡膠/多官能共混環(huán)氧樹脂固化體相容性及力學性能的研究[D]. 翟燕燕.北京化工大學 2007
[5]納米材料對環(huán)氧樹脂增強作用的研究[D]. 高巖.清華大學 2005
本文編號:3417701
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數】:96 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 環(huán)氧樹脂
1.2.1 環(huán)氧樹脂概述
1.2.2 環(huán)氧樹脂固化劑概述
1.3 環(huán)氧樹脂增韌
1.3.1 橡膠彈性體增韌
1.3.2 熱塑性樹脂增韌
1.3.3 無機剛性納米粒子的增韌
1.4 環(huán)氧樹脂增韌改性研究進展
1.4.1 橡膠彈性體增韌改性研究進展
1.4.2 無機剛性粒子增韌改性研究進展
1.5 本論文的研究目的、意義、內容和創(chuàng)新點
1.5.1 本論文研究目的及意義
1.5.2 本論文的研究內容
1.5.3 本論文的創(chuàng)新點
第二章 液態(tài)丁腈橡膠增韌改性環(huán)氧樹脂研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法
2.3 性能測試與表征
2.3.1 力學性能測試分析
2.3.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
2.3.3 玻璃化轉變溫度(Tg)測試
2.3.4 熱性能分析
2.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4 結果與討論
2.4.1 固化劑的選擇
2.4.2 LNBR用量對增韌環(huán)氧樹脂基復合材料力學強度的影響
2.4.3 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料紅外光譜分析
2.4.4 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料的熱性能分析
2.4.5 LNBR增韌改性環(huán)氧樹脂復合材料的斷面形貌分析
2.5 結論
第三章 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂體系的固化研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料與儀器
3.2.2 實驗方法
3.3 測試與表征
3.4 結果與討論
3.4.1 DMP-30用量對復合體系固化反應的影響
3.4.2 DMP-30用量對體系固化產物力學性能的影響
3.4.3 MeTHPA用量對復合體系固化反應的影響
3.4.4 MeTHPA用量對體系固化產物力學性能的影響
3.4.5 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系非等溫DSC分析
3.4.6 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系固化條件確定
3.4.7 MeTHPA/DMP-30/環(huán)氧樹脂固化體系紅外光譜分析
3.5 本章小結
第四章 LNBR/n-SiO_2雙組份增韌改性環(huán)氧樹脂研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料與儀器
4.2.2 實驗方法
4.3 性能測試與表征
4.4 結果與討論
4.4.1 紅外光譜分析
4.4.2 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的力學性能
4.4.3 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的熱性能分析
4.4.4 LNBR/nSiO_2/EP復合材料的斷面形貌分析
4.5 本章小結
第五章 碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合體系制備與研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料與儀器
5.2.2 實驗方法
5.3 性能測試與表征
5.4 結果與討論
5.4.1 CF表面化學改性紅外光譜分析
5.4.2 碳纖維表面化學改性SEM分析
5.4.3 環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能
5.4.4 環(huán)氧樹脂復合材料的熱性能分析
5.4.5 環(huán)氧樹脂復合材料的斷面形貌分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]端羧基液體丁腈橡膠改性TDE-85環(huán)氧樹脂的性能[J]. 丁軍. 合成橡膠工業(yè). 2014(01)
[2]環(huán)氧樹脂增韌方法及增韌劑的研究進展[J]. 宋盛菊,楊法杰,褚庭亮,王海旺,魏新芳,許衛(wèi)紅. 中國印刷與包裝研究. 2013(05)
[3]反應型環(huán)氧樹脂固化劑的研究現狀與發(fā)展趨勢[J]. 梁瑋,張林. 化學與黏合. 2013(01)
[4]CTBN結合納米SiO2改性環(huán)氧樹脂及增韌機理[J]. 姚興芳,高宇,李健,時晨明,盧嬌. 熱固性樹脂. 2011(01)
[5]非等溫DSC法研究改性咪唑/環(huán)氧E44的固化反應動力學[J]. 童曉梅,楊明政. 陜西科技大學學報(自然科學版). 2010(05)
[6]納米粒子改性環(huán)氧樹脂及其復合材料力學性能研究[J]. 劉剛,張代軍,張暉,安學鋒,益小蘇,張忠. 材料工程. 2010(01)
[7]丙烯酸酯核殼納米粒子的合成及其改性環(huán)氧樹脂[J]. 張緒剛,王巍,張斌. 中國膠粘劑. 2009(09)
[8]耐高溫聚氨酯改性TDE-85/E-51環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備和性能[J]. 李芝華,盧健體,丑紀能,鄭子樵. 高分子材料科學與工程. 2009(08)
[9]超聲分散制備環(huán)氧樹脂/納米SiO2復合材料研究[J]. 富永祥,林廣義,汪傳生. 工程塑料應用. 2009(05)
[10]接枝微粒PGMA/Al2O3對環(huán)氧樹脂電子灌封材料的增強增韌作用[J]. 王蕊欣,高保嬌. 高分子材料科學與工程. 2009(03)
碩士論文
[1]低溫固化環(huán)氧粉末涂料及MDF粉末靜電噴涂工藝研究[D]. 李文淵.廣東工業(yè)大學 2015
[2]環(huán)氧樹脂的納米增韌和有機硅耐熱改性[D]. 查尚文.湖北大學 2013
[3]納米二氧化硅增韌改性環(huán)氧樹脂的研究[D]. 李朝陽.機械科學研究總院 2007
[4]液體丁腈橡膠/多官能共混環(huán)氧樹脂固化體相容性及力學性能的研究[D]. 翟燕燕.北京化工大學 2007
[5]納米材料對環(huán)氧樹脂增強作用的研究[D]. 高巖.清華大學 2005
本文編號:3417701
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