聚砜增韧改性环氧树脂及其层间增韧液体成型碳纤维复合材料的研究

发布时间：2025-01-20 11:53

　　碳纤维复合材料具有高比强度、优异的弹性模量以及良好的热稳定性能,已被广泛用作航空航天应用的结构材料。然而,碳纤维复合材料层间存在着明显缺陷,导致材料的层间韧性下降,容易发生分层损伤。研究人员经过大量研究发现,造成这样的问题的原因主要和基体环氧树脂的脆性有关。因此,通过简单、经济、有效的方法对环氧树脂进行增韧改性,可以有效地改善碳纤维复合材料易分层以及脆性断裂的问题,对于提高碳纤维复合材料在多种载荷作用下的机械性能和稳定性等具有非常重要的意义。本文选取了高性能的热塑性树脂——双酚A型聚砜（PSF）来对环氧树脂（EP）进行增韧改性。首先,采用热熔法制备了PSF/EP共混体系,研究了PSF在EP中的溶解性能及其共混体系的固化反应动力学。结果表明,PSF和EP具有良好的相容性,PSF加入到EP中可以促进EP的固化,但没有影响其固化机理。在此基础上,制备了PSF/EP浇注体,系统地研究了不同PSF含量对PSF/EP浇注体性能的影响。实验结果表明,PSF的加入使得EP的弯曲强度,断裂韧性和冲击强度得到了明显改善,分别提高了18.5%,89%和65.3%,但浇注体的拉伸性能有所下降;在环氧树脂固化过程...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1波音B787飞机复合材料应用情况

学硕士学位论文聚砜增韧改性环氧树脂及其层间增韧液体成型碳纤维复合材料第一章绪论碳纤维复合材料以高强高模、质轻、优异的耐腐蚀性能以及良好的热稳特点已广泛应用于交通、能源、化工、建筑等各个领域[1]，尤其是在航域。自20世纪70年代以来，在世界航空制造业中，先进复合材料取....

图1-2橡胶增韧环氧树脂的增韧原理示意图

这提高了EP的耐热性能。用聚氨酯单体中的异氰酸根与EP中环噁唑烷酮功能团的增韧剂OX-EPU，并对-EPU能有效地改善EP的冲击韧性。此外影响较小。机理增韧机理要是橡胶颗粒诱发基体发生塑形形变而程中形成的残余应力与裂纹扩展前端胶颗粒内部或界面处产生孔洞，导致宏颗粒应力....

图1-3热塑性树脂增韧环氧树脂机理示意图

整个体系的混合熵下降。此时，EP和增韧剂的分离。然而，互穿网络结构会限制相分离并起到脂固化完全时，形成的聚合物网络是相互贯穿、而提高了材料的性能[33,34]。IPN增韧EP在改善材的力学性能和耐热性不会发生降低[11]。树脂增韧机理增韧环氧树脂的机理和橡胶增韧时的机理....

图1-4石墨烯作为其他碳材料的组成材料

概述一种由碳原子层构成的纳米二维材料，其原子层的厚为0.34nm，具有出色的电学、热学和力学性能，以及，如完美的量子隧道效应和导电性。由于这些性质，体管、化学传感、储能技术、功能复合材料等领域具人类生产生活密切相关。它被认为是一种有可能改变石墨烯可以认为是只有一个碳原子厚度的单....

本文编号：4029219