端环氧基硅氧烷改性环氧树脂的性能研究
发布时间：2020-08-06 06:15
【摘要】：环氧树脂是一种重要的热固性树脂,固化后的环氧树脂具有良好的电气性能、粘接性能和力学性能等优点,广泛用于机械加工、航空航天等领域。然而环氧树脂固化后交联密度大,致使材料内应力大,韧性低、耐冲击性差,限制了其实际应用,因此对环氧树脂进行改性具有重要意义。本论文通过端环氧基有机硅来改性环氧树脂,端环氧基有机硅无需通过复杂工艺与环氧树脂进行预反应,可以直接进行物理共混,并在固化阶段通过环氧基开环与环氧树脂相交联进入涂层体系,这样减少了工艺复杂度,同时能够通过化学反应有效的将有机硅改性剂引入涂层体系。本文先通过自制的环氧基苯基甲基聚硅氧烷(EPMS)对环氧树脂进行改性,成功的制备出一系列表面形貌较为光滑、疏水性好、附着力强、耐高温、耐腐蚀性的环氧树脂-有机硅复合涂层。结果表明,随着改性剂含量的增加,涂层的各个性能均有所提高,且当改性剂含量为30%时,改性效果最好,初始分解温度提高了 23.68℃,电化学阻抗模量提高约20倍,接触角由86.20提升至108.9°,改性后涂层表面的附着力也较为优良,涂层完整率达到100%。自制的环氧基苯基甲基聚硅氧烷环氧值过低,在固化过程所需改性剂添加量颇大,然而大量添加改性剂会造成涂层分相,固化效果较差,同时大大增加经济成本,无法大规模应用。因此,选用环氧值0.15 mol/100g的可商购的缩水甘油醚氧基丙基二甲基聚苯基硅氧烷(PPES),对双酚A型环氧树脂进行改性,成功的制备出一系列表面形貌较为光滑、拉伸强度大,抗冲击强度好、具有较强防水渗透能力、附着力及湿附着力均大幅提高的、耐高温、耐腐蚀性的环氧树脂-有机硅复合涂层。当PPES添加比例为15%时,复合涂层的初始分解温度提升30℃,最大分解速度温度提升58℃,800℃下固体残余量提升7.53%,Tg提高20.14℃;PPES-15的拉伸强度提升了 26.21%,断裂伸长率提升了 86.93%;通过场发射扫描电子显微镜评估改性涂层的表面形貌,结果表明PPES的添加不仅改善了涂层的表面性貌,同时也提高了涂层的耐腐蚀性;PPES-15涂层在经过盐水老化渗透后,涂层的完整率依然有93.6%;通过接触角测试(DMA)和涂层吸水率测试,发现当控制PPES的添加量在15%-20%时,涂层的防水渗透性大大增加;EIS研究发现PPES-15涂层的Rct增加了 26倍左右,体系的双电层电容则减小了 29.5倍左右,涂层的阻抗模量是Neat-EP的60余倍,这些数据都表明,PPES的改性使得环氧树脂涂层的耐腐蚀性得到较大的提高。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ323.5
【图文】：
图３．１邋ＥＰＭＳ的合成过程逡逑３．２．２改性涂料的制备及固化逡逑改性涂料的制备过程如下图３．２所示：在洁净的烧杯中按照不同的质量比，逡逑依次加入Ｅ－５１、ＥＰＭＳ、溶剂二f癖剑涟杈鵕笤偬砑映Ｎ鹿袒辆郏危币义义匣常北谆柩跬椋ǎ粒校裕牛樱涟柚瞥稍冉螅靡┏兹〔糠滞苛涎酚阱义匣纳希甙舴旁诖蜓撞囊欢吮咴怠Ｍ苛现糜谙甙粝路皆迹欤悖怼Ｓ盟治兆∠咤义习袅蕉耍院愣ǖ乃俣群脱沽τ孟甙艚苛暇渫瓶Ｍ坎己蠼坎阊分糜谒义掀狡铝О迳希谑椅孪鲁檎婵眨缓笸扛苍谙嘤Φ慕鹗艋纳希胖糜冢玻
本文编号：2781994
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ323.5
【图文】：
图３．１邋ＥＰＭＳ的合成过程逡逑３．２．２改性涂料的制备及固化逡逑改性涂料的制备过程如下图３．２所示：在洁净的烧杯中按照不同的质量比，逡逑依次加入Ｅ－５１、ＥＰＭＳ、溶剂二f癖剑涟杈鵕笤偬砑映Ｎ鹿袒辆郏危币义义匣常北谆柩跬椋ǎ粒校裕牛樱涟柚瞥稍冉螅靡┏兹〔糠滞苛涎酚阱义匣纳希甙舴旁诖蜓撞囊欢吮咴怠Ｍ苛现糜谙甙粝路皆迹欤悖怼Ｓ盟治兆∠咤义习袅蕉耍院愣ǖ乃俣群脱沽τ孟甙艚苛暇渫瓶Ｍ坎己蠼坎阊分糜谒义掀狡铝О迳希谑椅孪鲁檎婵眨缓笸扛苍谙嘤Φ慕鹗艋纳希胖糜冢玻
本文编号：2781994
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