為減少超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPEF）防彈復合材料因背凸對人體造成的非貫穿損傷,可將高剛性的碳纖維（CF）與之結合,將防彈裝甲設計成為UHMWPEF/CF層間混雜復合結構。但因UHMWPEF化學惰性強,對樹脂的選擇性大,導致UHMWPEF/CF裝甲材料復合層間難以實現(xiàn)良好的粘接。為解決該復合層界面粘接的難題,本課題從復合層間膠黏劑改性和UHMWPEF表面處理兩方面著手,對樹脂改性反應影響因素、改性反應動力學、改性樹脂固化、纖維表面處理工藝及復合材料的膠黏特性等進行了研究。本文采用甲基丙烯酸（MAA）對E-51環(huán)氧樹脂進行改性,制備了環(huán)氧甲基丙烯酸酯樹脂。以體系酸值表征改性反應程度,研究了樹脂改性過程中催化劑種類及用量、反應溫度、反應時間對反應程度的影響,發(fā)現(xiàn)等質(zhì)量的三乙胺（TEA）催化效果優(yōu)于N,N-二甲基苯胺（DEB A）,且在一定范圍內(nèi)增加催化劑用量、提高反應溫度,均可加快反應速率。在0.6%TEA催化下,研究了MAA改性環(huán)氧樹脂的改性反應動力學,發(fā)現(xiàn)該反應為一級反應,且其反應活化能E=26.92kJ/mol,頻率因子A=1.786s"1。此外,通過改性前后的樹脂紅外光譜（F... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３靴板結構剖面卽＂１??

■化反應才能較好的完成ｔ８７ｌ。故本實驗Ｗ?〇．６％ＴＥＡ作催化劑，分別在９（ＴＣ、１０（ＴＣ、??ｌｌ（ＴＣ下進行反應，定時取樣分析，并將體系酸值隨反應溫度及時間的變化記錄??于圖３．３中。??從圖３．３中可Ｗ看出：反應進行相同時間后，隨反應溫度的提高，體系酸值??水平逐漸降低。改性樹脂體系在ｎ〇°Ｃ下反應化的酸值即低于在９０’Ｃ下反應化??的酸值，并且與ｌＯＯ’Ｃ下反應４ｈ的酸值相當，所Ｗ，反應溫度在很大程度上影??響著反應速率的大小。這是因為在合理的溫度范圍內(nèi)，反應溫度越高，越多分子??被活化后參與反應，反應速率越快。如繼續(xù)升高溫度，環(huán)氧樹脂的自聚合、丙巧??酸不飽和雙鍵交聯(lián)聚合等副反應難于控制［８３］。此外，還可Ｗ看出，同一反應溫度??下，體系酸值隨反應時間延長逐漸降低。反應進行的前化酸值降低幅度較大，??２２??

從式（３－句可＾看出，若ｌｎ（ｌ／（ｌ－ａ））－ｄ乍圖呈一條直線，則可Ｗ說明反應為一??級反應。計算０．６〇／（ＴｒＥＡ催化，８（ＴＣ、９０°Ｃ、１０（ＴＣ、１１０‘Ｃ反應化過程中對應的??ｌｎ（ｌ／（ｌ－ｃ〇）值，并對ｄ乍圖，如圖３．５所示。從圖３．５中可Ｗ看出ｌｎＵ／（ｌ－ｃ〇）－ｒ均??呈直線關系，故可Ｗ說明本研究中的改性反應屬于一級反應Ｐ０１。??此外，隨溫度升高，根據(jù)化樣點計算的ｌｎ（ｌ／（ｌ－ａ））值離散程度增加，即實測??值相對于回歸直線對應的理論值出現(xiàn)偏差。８（ＴＣ、９（ＴＣ反應測試點的ｌｎ（ｌ／（ｌ－ｃ〇）??均勻分布在一條直線上，ｉｏｏ°ｃ反應時，取樣點ｉｎ（ｉ／（ｉ－６ｔ））值略有偏離，而在ｉｉｃｒｃ??下進行反應時，ｌｎ（ｌ／（ｌ－ｃ〇）值離散較為明顯。這是因為樹脂改性過程中還伴有其??他副反應發(fā)生，雖然通過催化劑、阻聚劑的作用，可Ｗ提高主反應的選擇性，有??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]甲基丙烯酸改性環(huán)氧樹脂改進環(huán)氧膠膜性能研究[J]. 劉龍江.  粘接. 2014(06)
[2]國產(chǎn)PBO纖維研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 郭玲,趙亮,胡娟,許偉,嚴家策.  高科技纖維與應用. 2014(02)
[3]聚氨酯改性環(huán)氧樹脂膠粘劑的制備[J]. 于勇.  橡塑資源利用. 2014(01)
[4]層間混雜復合材料的彈道侵徹性能研究[J]. 肖露,程建芳,柴曉明,張華鵬.  浙江理工大學學報. 2013(04)
[5]非等溫DSC法研究環(huán)氧樹脂體系固化動力學[J]. 李恒,王德海,錢夏慶.  固體火箭技術. 2013(02)
[6]復合材料多功能防彈板防彈性能研究[J]. 李歡秋,歐陽科峰,張仕.  玻璃鋼/復合材料. 2013(01)
[7]纖維復合材料在裝甲防護上的應用[J]. 段建軍,楊珍菊,張世杰,劉濤,代麗麗.  纖維復合材料. 2012(03)
[8]對位芳綸產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 劉兆峰,曹煜彤,胡盼盼,張浩,周助勝,吳清基,楊拯.  高科技纖維與應用. 2012(03)
[9]UHMWPE纖維生產(chǎn)工藝技術研究[J]. 王爽芳,王發(fā)陽,邵緒澤.  江蘇紡織. 2012(01)
[10]高性能纖維材料在警用裝備領域的應用[J]. 楊旭,任雅楠,高曉清.  化工新型材料. 2011(10)

碩士論文
[1]新型環(huán)氧樹脂的合成、結構和性能研究[D]. 劉恒昌.吉林大學 2014
[2]樹脂基厚向混雜防彈復合材料的制備及侵徹機理研究[D]. 柴曉明.浙江理工大學 2014
[3]超高分子量聚乙烯在γ射線作用下的預輻照接枝改性[D]. 魏寒.東華大學 2013
[4]E44/KH550改性水性聚氨酯膠粘劑的合成及在UHMWPE纖維上的應用[D]. 肖家偉.東華大學 2013
[5]Kevlar129織物/PA防彈復合材料的制備及性能研究[D]. 程建芳.浙江理工大學 2013
[6]超聲下液態(tài)氧化法對超高分子量聚乙烯纖維的表面改性研究[D]. 金軍.東華大學 2010
[7]防彈纖維復合材料中樹脂的性能研究[D]. 俞喜菊.上海交通大學 2007
[8]超高分子量聚乙烯纖維的表面改性及其應用研究[D]. 王結良.西北工業(yè)大學 2004



本文編號：3436116