液态丁腈橡胶/环氧树脂复合体系的研究

发布时间：2021-10-02 01:07

　　本论文通过物理共混的方法利用液态丁腈橡胶（LNBR）作为增韧剂对环氧树脂增韧改性,制备LNBR/EP复合材料。探究了不同固化剂种类、LNBR添加量对LNBR/EP复合材料的力学性能和热稳定性的影响；同时,利用等温DSC法对固化剂和促进剂的用量进行最优化确定,非等温DSC法分析复合材料固化体系的固化动力学,推导动力学方程以及确定最佳固化工艺参数,并利用傅里叶红外光谱研究固化机理。在LNBR对环氧树脂增韧改性前提下,利用无机刚性纳米粒子nSiO2作为增韧剂对环氧树脂进行双组份增韧改性,制备LNBR/nSiO2/EP复合材料。探究nSiO2用量对复合材料的力学性能和热稳定性影响以及双组份增韧的增韧机理。利用经过强酸和硅烷偶联剂表面改性的碳纤维（CF）对LNBR/EP复合体系进行填充增强改性,制备LNBR/EP-CF复合材料。通过对LNBR/EP复合材料的实验确定甲基四氢邻苯二酸酐（MeTHPA）为最优固化剂选择,当20phrLNBR曾韧改性环氧树脂具有最佳的力学性能,冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率达到23.6KJ/m2、60.3MPa和26.32%；但随着LNBR含量增加,LNBR/EP复合... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 环氧树脂
        1.2.1 环氧树脂概述
        1.2.2 环氧树脂固化剂概述
    1.3 环氧树脂增韧
        1.3.1 橡胶弹性体增韧
        1.3.2 热塑性树脂增韧
        1.3.3 无机刚性纳米粒子的增韧
    1.4 环氧树脂增韧改性研究进展
        1.4.1 橡胶弹性体增韧改性研究进展
        1.4.2 无机刚性粒子增韧改性研究进展
    1.5 本论文的研究目的、意义、内容和创新点
        1.5.1 本论文研究目的及意义
        1.5.2 本论文的研究内容
        1.5.3 本论文的创新点
第二章 液态丁腈橡胶增韧改性环氧树脂研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验方法
    2.3 性能测试与表征
        2.3.1 力学性能测试分析
        2.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.3 玻璃化转变温度(Tg)测试
        2.3.4 热性能分析
        2.3.5 扫描电子显微镜(SEM)
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 固化剂的选择
        2.4.2 LNBR用量对增韧环氧树脂基复合材料力学强度的影响
        2.4.3 LNBR增韧改性环氧树脂复合材料红外光谱分析
        2.4.4 LNBR增韧改性环氧树脂复合材料的热性能分析
        2.4.5 LNBR增韧改性环氧树脂复合材料的断面形貌分析
    2.5 结论
第三章 MeTHPA/DMP-30/环氧树脂体系的固化研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 测试与表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 DMP-30用量对复合体系固化反应的影响
        3.4.2 DMP-30用量对体系固化产物力学性能的影响
        3.4.3 MeTHPA用量对复合体系固化反应的影响
        3.4.4 MeTHPA用量对体系固化产物力学性能的影响
        3.4.5 MeTHPA/DMP-30/环氧树脂固化体系非等温DSC分析
        3.4.6 MeTHPA/DMP-30/环氧树脂固化体系固化条件确定
        3.4.7 MeTHPA/DMP-30/环氧树脂固化体系红外光谱分析
    3.5 本章小结
第四章 LNBR/n-SiO_2双组份增韧改性环氧树脂研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 性能测试与表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 红外光谱分析
        4.4.2 LNBR/nSiO_2/EP复合材料的力学性能
        4.4.3 LNBR/nSiO_2/EP复合材料的热性能分析
        4.4.4 LNBR/nSiO_2/EP复合材料的断面形貌分析
    4.5 本章小结
第五章 碳纤维增强环氧树脂复合体系制备与研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料与仪器
        5.2.2 实验方法
    5.3 性能测试与表征
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 CF表面化学改性红外光谱分析
        5.4.2 碳纤维表面化学改性SEM分析
        5.4.3 环氧树脂复合材料的力学性能
        5.4.4 环氧树脂复合材料的热性能分析
        5.4.5 环氧树脂复合材料的断面形貌分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]端羧基液体丁腈橡胶改性TDE-85环氧树脂的性能[J]. 丁军.  合成橡胶工业. 2014(01)
[2]环氧树脂增韧方法及增韧剂的研究进展[J]. 宋盛菊,杨法杰,褚庭亮,王海旺,魏新芳,许卫红.  中国印刷与包装研究. 2013(05)
[3]反应型环氧树脂固化剂的研究现状与发展趋势[J]. 梁玮,张林.  化学与黏合. 2013(01)
[4]CTBN结合纳米SiO2改性环氧树脂及增韧机理[J]. 姚兴芳,高宇,李健,时晨明,卢娇.  热固性树脂. 2011(01)
[5]非等温DSC法研究改性咪唑/环氧E44的固化反应动力学[J]. 童晓梅,杨明政.  陕西科技大学学报(自然科学版). 2010(05)
[6]纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究[J]. 刘刚,张代军,张晖,安学锋,益小苏,张忠.  材料工程. 2010(01)
[7]丙烯酸酯核壳纳米粒子的合成及其改性环氧树脂[J]. 张绪刚,王巍,张斌.  中国胶粘剂. 2009(09)
[8]耐高温聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂胶粘剂的制备和性能[J]. 李芝华,卢健体,丑纪能,郑子樵.  高分子材料科学与工程. 2009(08)
[9]超声分散制备环氧树脂/纳米SiO2复合材料研究[J]. 富永祥,林广义,汪传生.  工程塑料应用. 2009(05)
[10]接枝微粒PGMA/Al2O3对环氧树脂电子灌封材料的增强增韧作用[J]. 王蕊欣,高保娇.  高分子材料科学与工程. 2009(03)

硕士论文
[1]低温固化环氧粉末涂料及MDF粉末静电喷涂工艺研究[D]. 李文渊.广东工业大学 2015
[2]环氧树脂的纳米增韧和有机硅耐热改性[D]. 查尚文.湖北大学 2013
[3]纳米二氧化硅增韧改性环氧树脂的研究[D]. 李朝阳.机械科学研究总院 2007
[4]液体丁腈橡胶/多官能共混环氧树脂固化体相容性及力学性能的研究[D]. 翟燕燕.北京化工大学 2007
[5]纳米材料对环氧树脂增强作用的研究[D]. 高岩.清华大学 2005



本文编号：3417701