環(huán)氧樹脂增韌及其阻尼性能的研究

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1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文環(huán)氧樹脂增韌及其阻尼性能的研究姓名：武淵博申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：李鵬20110603摘要環(huán)氧樹脂增韌及其阻尼性能的研究環(huán)氧樹脂是制備高性能復(fù)合材料常用的基體之一。環(huán)氧樹脂具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、電絕緣性好、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)良的綜合性能。然而其阻尼性能不佳，樹脂本身的脆性也較大，這就限制了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用范圍，尤其是常溫下作為阻尼材料在減振降噪方面的應(yīng)用。所以為了獲得環(huán)氧樹脂阻尼材料，就有必要對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌改性，降低其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，拓寬其玻璃化轉(zhuǎn)交溫域。本文采用端環(huán)氧基丁腈橡膠(CTBN)對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌

2、，研究了增韌前后的環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能，結(jié)果表明隨著CTBN含量的增大，其彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及拉伸模量降低，沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率增大，說明端環(huán)氧基丁腈橡膠對(duì)環(huán)氧樹脂具有明顯的增韌效果。SEM照片表明，固化反應(yīng)過程中CTBN均與地分散在環(huán)氧樹脂體系中。以JeffaminesT403作為環(huán)氧樹脂的增韌改性劑，研究TT403含量對(duì)澆注體力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示，隨著T403含量的增加，澆注體拉伸、彎曲強(qiáng)度減小，沖擊強(qiáng)度增加，表明T403有增韌作用。采用活性稀釋劑乙二醇二縮水甘油醚(669)對(duì)Epon828環(huán)氧樹脂／T403聚醚胺固化劑體系進(jìn)行改性，研究了稀釋劑添加量

3、對(duì)環(huán)氧樹脂體系黏度及其固化物阻尼和力學(xué)性能的影響。研究表明，活性稀釋劑669能顯著的降低環(huán)氧樹脂粘度，改善其加工性能。適當(dāng)調(diào)整體系中活性稀釋劑的北京化T大學(xué)碩一卜學(xué)位論文含量，有助于獲得常溫下具有寬溫度范圍的環(huán)氧樹脂阻尼材料。當(dāng)活性稀釋劑669添加量為20％時(shí)，環(huán)氧樹脂固化體系的阻尼性能達(dá)到最佳，是室溫下高阻尼寬溫域環(huán)氧樹脂類粘彈性阻尼材料。且Epon828／669共混體系的力學(xué)性能保持較好，當(dāng)Epon828與669的質(zhì)量比為80：20時(shí)，其固化物的拉伸和彎曲強(qiáng)度的保持率較高，韌性也很好，從而達(dá)到了既增加阻尼損耗，又確保力學(xué)性能的目的。采用濃硫酸(98％)和

4、濃硝酸(68％)的混酸(3：1)對(duì)碳納米管進(jìn)行酸化處理，得到了羧酸化的碳納米管。分別應(yīng)用紅外(FT-IR)和高分辨透射電鏡(TEM)對(duì)官能化后的碳納米管進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明，碳納米管的表面已成功接枝上了羧基，并且官能化處理過程不會(huì)破壞碳納米管本身的結(jié)構(gòu)。以環(huán)氧樹脂為基體，碳納米管為增強(qiáng)體，用真空澆鑄法制備碳納米管／環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料。研究改性碳納米管對(duì)碳納米管／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的阻尼和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)性碳納米管的加入，使環(huán)氧樹脂體系阻尼性能得到提高。當(dāng)碳納米管的含量為0．75wt．％時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能達(dá)到最佳，復(fù)合材料的拉伸、彎曲和

5、沖擊強(qiáng)度分別提高了9．87％、10．60％和25．52％。關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂，端環(huán)氧基丁腈橡膠，柔性胺，活性稀釋劑，碳納米管，阻尼性能，增韌ABSTRACTResearchonTougheningEpoxyResinanditsDampingPropertyEpoxyresinsarewidelyusedthermosettingmatricesforadvancedcompositesduetotheirgoodspecificstrengthandchemicalresistance，buttheirdampingpropertiesandtoughnes

6、sstillneedtobeimproved．Therefore，it’Snecessarytotoughentheepoxyresin，andtoimprovethedampingperformanceoftheepoxyresin-basedcompositematerials．UsingETBNtotoughenepoxyresin，andthenthemechanicalpropertyofthetougheningepoxyresincastingmoldingsystemisstudied．ItshowsthatwiththecontentofE

7、TBNincreasing，theflexuralstrength，tensilestrengthandtensilemodulusdecreased，whiletheimpactstrengthandelongationatbreakdistinctlyincreased，whichdemonstratesthatthetoughnessoftheepoxyresinsystemcouldbeimprovedeffectivelybyaddingETBN．TheSEManalysisshowsthatETBNisdispersedintheepoxyres

8、insystemduringthecuringpro