碳纖維復合材料用環(huán)氧樹脂基體的研究 畢業(yè)論文論文

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1、化工與材料工程學院畢業(yè)論文碳纖維復合材料用環(huán)氧樹脂基體的研究TheResearchofEpoxyResinMatrixforCarbonFiberComposites學生學號08120123學生姓名專業(yè)班級高分子材料與工程0801指導教師講師聯(lián)合指導教師完成日期2012年6月4日吉林化工學院JilinInstituteofChemicalTechnology化工與材料工程學院畢業(yè)論文摘 要鄰苯二甲酸二縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán),分子質(zhì)量較小。除具有環(huán)氧樹脂的通性外,還有黏度低、反應活性適中、粘接力高、相容性

2、好、電絕緣性和超低溫性優(yōu)異、耐候性好等優(yōu)點。它與碳纖維有良好的粘接力,宜制作碳纖維復合材料。本文主要研究用于制備碳纖維復合材料的樹脂基體的制備過程。通過改變樹脂基體制備過程中的反應確定了最佳反應條件為物料質(zhì)量配比ECH/PA=1.9、酯化時間120min、環(huán)化時間70min、反應溫度110℃、促進劑水的用量6g、環(huán)化劑氫氧化鈉溶液的濃度30%。在此件下合成的樹脂為淡黃色透明液體,環(huán)氧值為0.51(mol/100g)。關鍵詞:縮水甘油酯;碳纖維;樹脂基體;復合材料-III-化工與材料工程學院畢業(yè)論文AbstractThe

3、PADEmoleculeswiththebenzeneringstructureandlowmoleculequalitieshaveadvantagessuchaslowviscosity,moderatereactivity,highbondingstrength,goodcompatibility,excellentelectricalinsulationandultra-lowtemperatureandweatherresistanceinthePADEmoleculesinadditiontothecomm

4、oncharacterofepoxyresin.Ithasagoodadhesionwithcarbonfiberandsuitsthepreparationofcarbonfibercomposites.Wemainlyresearchthepreparationprocessoftheresinmatrixwhichareusedinsynthesizingthecarbonfibercompositesinthispaper.Theoptimizedconditionsaredetermined,throughc

5、hangingthereactioninthepreparationprocess,theallocatedrateofmaterialqualityis1:9,esterificationtimeis120minutes,cyclizationtimeis70minutes,thereactiontemperatureis110℃and6gramswaterwasadded,thequantityofthesodiumhydroxideis30percent.Underthiscondition,thesynthet

6、icresinisfaintyellow,transparentliquidandtheepoxyvalueis0.51(mol/100g),theproductionrateis87.82%.KeyWords:Glycidolglyceride;Carbonfiber;Resinmatrix;Compoundmaterials-III-化工與材料工程學院畢業(yè)論文目  錄摘 要IAbstractII第1章緒論11.1引言11.2碳纖維的簡介21.2.1碳纖維的發(fā)展簡史21.2.2碳纖維的主要特性21.2.3碳纖維的應用

7、31.3樹脂基的簡介31.3.1環(huán)氧樹脂的發(fā)展史31.3.2環(huán)氧樹脂的分類41.3.3環(huán)氧樹脂的基本性能51.3.4縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂61.3.5環(huán)氧樹脂的固化劑71.3.6環(huán)氧樹脂的改性81.4輔助劑91.5碳纖維復合材料9第2章實驗部分112.1實驗原料112.1.1環(huán)氧氯丙烷112.1.2鄰苯二甲酸酐122.1.3氫氧化鈉122.1.4四丁基溴化銨132.1.54,4—二氨基二苯甲烷132.2實驗儀器及設備142.3鄰苯二甲酸二縮水環(huán)氧樹脂的合成152.4樹脂產(chǎn)物的分析162.5產(chǎn)品外觀16第3章結(jié)果與討論17

8、-31-化工與材料工程學院畢業(yè)論文3.1物料對樹脂的影響173.2酯化時間對樹脂的影響193.3環(huán)化時間對樹脂的影響203.4氫氧化鈉對樹脂的影響213.5反應溫度對樹脂的影響233.6水對樹脂的影響25第4章結(jié)論28參考文獻29附錄A鄰苯二甲酸酐二縮水型甘油酯(PADE)的紅外光譜圖30附錄B鄰苯二甲酸酐(PA)和鄰苯二甲酸酐二

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