自增強(qiáng)氰酸酯材料的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-16 22:38
熱固性樹脂作為一種適應(yīng)性很強(qiáng)的材料,從可再生能源領(lǐng)域的風(fēng)力渦輪葉片到航空航天高強(qiáng)度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件,目前在許多工程化領(lǐng)域處于研究的前沿位置。作為熱固性樹脂的代表之一,雙酚A氰酸酯(BisphenolA dicyanate,BADCy)樹脂由于具備更加優(yōu)異的綜合性能,使其作為繼環(huán)氧樹脂(Epoxy resin,EP)、雙馬來酰亞胺(Bismaleimide,BMI)樹脂之后發(fā)展而起的新型高性能熱固性樹脂。由于氰酸酯樹脂具有較好的力學(xué)性能、易加工、低吸濕率、低收縮率和良好的介電性能等特點(diǎn),還被廣泛地用作碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的基體。然而,同其他熱固性樹脂一樣,氰酸酯樹脂作為材料使用時(shí)也存在不可避免的缺點(diǎn),即固化反應(yīng)形成的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜以及交聯(lián)密度較高導(dǎo)致材料的強(qiáng)度和韌性較理論上降低,宏觀表現(xiàn)為材料變脆,這嚴(yán)重限制了其在一些特定領(lǐng)域范圍的使用。本文結(jié)合納米復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)以及熱塑性自增強(qiáng)復(fù)合材料的概念,提出針對(duì)于熱固性樹脂改性的新思路,即自增強(qiáng)氰酸酯材料,實(shí)現(xiàn)氰酸酯樹脂固化過程中微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控與宏觀性能的統(tǒng)一。1.利用沉淀聚合法,以氰酸酯單體為原料,二甲苯為溶劑,在乙酰丙酮鋅和壬基酚...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2乙烯基(A2)-二乙烯基(A4)系統(tǒng)鏈狀共聚過程的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)??Figure?1-2?Network?growth?during?the?chainwise?copolymerization?of?a?vinyl??-
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?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???:!?1d??V?a?/??Y?I??圖1-6三官能單體(A3)與雙官能單體(B2)反應(yīng)形成的凝膠結(jié)構(gòu)的部分??示意圖??Figure?1-6?Part?of?the?gel?structure?formed?by?reacting?a?trifunctional?monomer??(A3)?with?a?bifunctional?monomer?(B2).??在圖1-6中,b,?C,(1和6是分支單元,但只有b,c和d是交聯(lián)鍵,連接到??e的有限鏈稱為側(cè)鏈。??交聯(lián)密度是一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)參數(shù),它直接關(guān)系到橡膠態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性??模量。位于兩個(gè)交叉鏈之間的鏈稱為彈性活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)鏈(EANC)。在圖1-6中,位??于b和c之間的鏈?zhǔn)牵牛粒危,而在b和d之間存在另一個(gè)帶有側(cè)鏈的EANC。對(duì)??于三官能團(tuán)單體,EANC的三個(gè)末端與一個(gè)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相關(guān),即EANC密度是交??聯(lián)密度的3/2?(每個(gè)EANC都有兩個(gè)末端)。??如果A3單體可能通過其自身的結(jié)構(gòu)生成其他彈性鏈,則情況可能會(huì)有所不??同,如圖1-7所示。當(dāng)該單體成為交聯(lián)鍵時(shí),除了必須計(jì)算的3/2條彈性鏈外,??單體本身還貢獻(xiàn)了另外三個(gè)彈性鏈。因此,在定義確定的化學(xué)系統(tǒng)要考慮的彈性??鏈時(shí),必須非常謹(jǐn)慎,這對(duì)于產(chǎn)生短彈性鏈的熱固性聚合物特別重要。??t??人??圖1-7具有能夠激活內(nèi)部彈性鏈結(jié)構(gòu)的三官能單體??Figure?1-7?Trifunctional?monomer?with?a?structure?capable?of?activating?internal??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氰酸酯樹脂的改性與固化特性的熱分析[J]. 喬海濤,包建文,鐘翔宇,張連旺,宋江鵬. 航空材料學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]有機(jī)硅共混改性雙酚A環(huán)氧樹脂研究[J]. 林新冠,周冰,王成駿. 廣州化工. 2019(17)
[3]碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 樊星. 化學(xué)工業(yè). 2019(04)
[4]不同納米核殼粒子增韌環(huán)氧樹脂體系的性能及機(jī)理研究[J]. 王婧,薛忠民,李剛,楊小平. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(07)
[5]樹脂基復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件固化過程壓力在線監(jiān)測(cè)研究[J]. 鄧帆,湛利華,鄒靖. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(07)
[6]復(fù)合材料真空袋成型加壓點(diǎn)的光纖光柵監(jiān)測(cè)及優(yōu)化[J]. 盧少微,馬克明,熊需海,王曉強(qiáng),賈彩霞. 中國激光. 2014(08)
[7]微層PP/(PP+EVOH)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與阻隔性能[J]. 李長(zhǎng)金,焦志偉,王乾,楊衛(wèi)民. 工程塑料應(yīng)用. 2013(10)
[8]凝膠紡絲法制備超高分子量聚乙烯纖維延伸性能的研究[J]. 劉海,周玉惠,胡曉方,孫艷斌,伍冬瑞,葉正濤. 膠體與聚合物. 2008(01)
[9]用電阻應(yīng)變片監(jiān)測(cè)膠層固化過程的方法[J]. 鄭小玲,余海洲,游敏,楊德蓉. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2005(04)
[10]苯并噁嗪及其碳纖維復(fù)合材料固化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 信春玲,余鼎聲,楊小平. 熱固性樹脂. 2005(03)
本文編號(hào):3397411
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2乙烯基(A2)-二乙烯基(A4)系統(tǒng)鏈狀共聚過程的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)??Figure?1-2?Network?growth?during?the?chainwise?copolymerization?of?a?vinyl??-
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?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???:!?1d??V?a?/??Y?I??圖1-6三官能單體(A3)與雙官能單體(B2)反應(yīng)形成的凝膠結(jié)構(gòu)的部分??示意圖??Figure?1-6?Part?of?the?gel?structure?formed?by?reacting?a?trifunctional?monomer??(A3)?with?a?bifunctional?monomer?(B2).??在圖1-6中,b,?C,(1和6是分支單元,但只有b,c和d是交聯(lián)鍵,連接到??e的有限鏈稱為側(cè)鏈。??交聯(lián)密度是一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)參數(shù),它直接關(guān)系到橡膠態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性??模量。位于兩個(gè)交叉鏈之間的鏈稱為彈性活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)鏈(EANC)。在圖1-6中,位??于b和c之間的鏈?zhǔn)牵牛粒危,而在b和d之間存在另一個(gè)帶有側(cè)鏈的EANC。對(duì)??于三官能團(tuán)單體,EANC的三個(gè)末端與一個(gè)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相關(guān),即EANC密度是交??聯(lián)密度的3/2?(每個(gè)EANC都有兩個(gè)末端)。??如果A3單體可能通過其自身的結(jié)構(gòu)生成其他彈性鏈,則情況可能會(huì)有所不??同,如圖1-7所示。當(dāng)該單體成為交聯(lián)鍵時(shí),除了必須計(jì)算的3/2條彈性鏈外,??單體本身還貢獻(xiàn)了另外三個(gè)彈性鏈。因此,在定義確定的化學(xué)系統(tǒng)要考慮的彈性??鏈時(shí),必須非常謹(jǐn)慎,這對(duì)于產(chǎn)生短彈性鏈的熱固性聚合物特別重要。??t??人??圖1-7具有能夠激活內(nèi)部彈性鏈結(jié)構(gòu)的三官能單體??Figure?1-7?Trifunctional?monomer?with?a?structure?capable?of?activating?internal??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氰酸酯樹脂的改性與固化特性的熱分析[J]. 喬海濤,包建文,鐘翔宇,張連旺,宋江鵬. 航空材料學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]有機(jī)硅共混改性雙酚A環(huán)氧樹脂研究[J]. 林新冠,周冰,王成駿. 廣州化工. 2019(17)
[3]碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 樊星. 化學(xué)工業(yè). 2019(04)
[4]不同納米核殼粒子增韌環(huán)氧樹脂體系的性能及機(jī)理研究[J]. 王婧,薛忠民,李剛,楊小平. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(07)
[5]樹脂基復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件固化過程壓力在線監(jiān)測(cè)研究[J]. 鄧帆,湛利華,鄒靖. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(07)
[6]復(fù)合材料真空袋成型加壓點(diǎn)的光纖光柵監(jiān)測(cè)及優(yōu)化[J]. 盧少微,馬克明,熊需海,王曉強(qiáng),賈彩霞. 中國激光. 2014(08)
[7]微層PP/(PP+EVOH)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與阻隔性能[J]. 李長(zhǎng)金,焦志偉,王乾,楊衛(wèi)民. 工程塑料應(yīng)用. 2013(10)
[8]凝膠紡絲法制備超高分子量聚乙烯纖維延伸性能的研究[J]. 劉海,周玉惠,胡曉方,孫艷斌,伍冬瑞,葉正濤. 膠體與聚合物. 2008(01)
[9]用電阻應(yīng)變片監(jiān)測(cè)膠層固化過程的方法[J]. 鄭小玲,余海洲,游敏,楊德蓉. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2005(04)
[10]苯并噁嗪及其碳纖維復(fù)合材料固化動(dòng)力學(xué)研究[J]. 信春玲,余鼎聲,楊小平. 熱固性樹脂. 2005(03)
本文編號(hào):3397411
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