【硕士】环氧树脂复合材料的制备与性能的研究

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内容简介

　　【硕士】环氧树脂复合材料的制备与性能的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：桂林理工大学　　学位年度：2010　　 热固性环氧树脂(EP)具有优异的粘接性、机械强度、电绝缘性，且成本低廉和配方组成加工手段灵活易变等优点，广泛用于涂料、粘合剂、封装材料、电子元件的浇注等行业。但由于固化后的环氧树脂质脆韧性差，限制了它在要求高强、高韧性及高耐热等一些领域的应用。因此，利用与环氧树脂具有较好相容性、强度高和耐热性好的热致性液晶聚合物改性环氧树脂，可以提高材料的韧性、耐热性和力学强度。本实验研究从以下几个方面对环氧树脂复合材料的制备与性能进行了研究：　　 1、通过对合成工艺的改进，合成出两种不同结构的液晶聚氨酯化合物：(1)首先由对苯二酚与对羟基苯甲酸在一定条件下反应生成中闻体对苯二酚二对羟基苯甲酸醣(PHQ)，再由PHQ、甲苯二异氰酸酯和二缩三乙二醇为主要原料，通过改变PHQ及二醇的比例合成了一系列的液晶聚氨酯(PLCP)；(2)采用联苯二酚与甲苯二异氰酸酯和一缩二乙二醇为原料，通过改变联苯二酚与二醇的比例，制得一系列的含联苯基团的液晶聚氨酯(DLCP)。采用FTIR、1H．NMR和DSC对合成的两种液晶聚氢酯分子结构进行了表征，通过POM、DSC、WAXD对液晶性进行了分析。研究表明：所合成的两种液晶聚氨酯为热致性液晶化合物，属于典型的向列型液晶。　　 2、将PLCP与环氧树脂(E．51)共混，以DDS为固化剂，采用浇注的方法固化成型制备出了不同PLCP含量的E．51／DDS／PLCP复合材料，并进行了力学性能，热性能等测试。研究发现：在PLCP含量为E．51的5wt％时，材料的冲击性能较纯树脂提高了1．8倍，耐热等综合性能也得到了较好的提高，并通过SEM对其断面进行研究，探讨液晶聚氨酯增强增韧环氧树脂的机理．　　 3、动态力学分析的结果表明：PLCP的改性能使环氧树脂的储能模量和损耗模量得到提高，有效地限制了环氧树脂链段的松弛和交联点间分子链段的运动，使材料运动的内摩擦增大，提高了材料的强度和玻璃化转变温度。与纯环氧树脂相比，复合材料的玻璃化温度可提高10—30 C。　　 4、采用模压成型的方法制备了EP／PLCP／A1203复合材料，对材料的制备工艺、A1203粒子表面修饰以及A1203含量对材料力学性能、热稳定性及电学性能的关系进行了研究。实验结果表明：材料的冲击强度随着A1203含量的增加而降低；导热系数、介电常数及热稳定性随A1203含量的增加而增大；介电损耗、线膨胀系数随A1203含量的增加而减小。　　

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