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《改性聚醚醚酮增韌環(huán)氧樹脂的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學博士學位論文摘要環(huán)氧樹脂(Epoxyresin，簡稱EP)由于在強度、模量、熱穩(wěn)定性及耐濕熱、耐化學性方面的突出優(yōu)點而成為應用廣泛的基體樹脂。但因其固化后交聯(lián)密度高、質(zhì)脆等缺點，在很大程度上限制了它在某些高技術(shù)領(lǐng)域的應用。因此，對EP增韌研究具有非常重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文在綜述了目前國內(nèi)外環(huán)氧樹脂增韌方法與機理的基礎(chǔ)上，提出了將聚醚醚酮(PEEK)進行化學改性后用于增韌環(huán)氧樹脂的新思路。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：l、以PEEK為原料、濃硫酸為磺化劑，制備了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPE
2、EK)．研究結(jié)果表明，SPEEK的熱穩(wěn)定性好，在400℃以下sPEEK熱失重小于3wt％：SPEEK的磺化度隨著反應時間和反應溫度的增加而提高；與PEEK相比，SPEEK的結(jié)晶性下降。SPEEK經(jīng)過氯甲基化和胺化改性，得到苯環(huán)上具有．S03H和．CH2N(CH3)2基團的改性PEEK。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算，得到了PEEK磺化反應動力學參數(shù)，即表觀活化能Ea=35．48kJ／mol，反應速率常數(shù)k=2266．5×exp(4267．5／T)。2、利用非等溫差示掃描量熱法(DSC)分析，確定了改性PEEK／EP樹脂體
3、系的固化工藝制度：80"C／2h+125"C／2h+180℃／3h，得到了改性PEEK／EP體系的固化反應表觀活化能AE=63．82Id／mol，反應級數(shù)n=0．964，固化反應的動力學方程為：dQ／dt=1．792x107exp(-7676．2／T)(1．d)o“。對改性PEEK／EP體系的固化反應機理進行了初步分析。3、對改性PEEK／EP體系力學性能進行了研究．常溫下穩(wěn)定性好，黏度變化小，凝膠時間較長，在高溫下對溫度敏感，具有良好的高溫反應活性，可以滿足施工工藝性要求。改性PEEK在增韌環(huán)氧樹脂的同時
4、，使固化體系拉伸強度、彎曲強度、彈性模量、斷裂伸長率均有不同程度的提高。在實驗條件下得到該改性樹脂最大拉伸強度、彎曲強度、沖擊韌性、斷裂伸長率為71MPa、142．3MPa、23．1kJm也和4．13％，分別比純環(huán)氧固化物提高了24．6％、53％、151％和56％。當樹脂體系中改性PEEK含量為8wt％時，斷裂韌性Klc達到最大值2．169MPa．m“2，比純環(huán)氧樹脂試樣提高了1．1倍。4、DMA測試表明，改性PEEK的加入較好地改善樹脂體系的熱性能。改性樹脂的玻璃化溫度Tg、起始分解溫度Tar．sct隨著
5、改性PEEK含量的增加而升高，儲能模量E，在Tg以下隨著改性PEEK的含量的增加而增大。其武漢理工大學博士學位論文長期使用溫度為186．7℃。5、根據(jù)DMA、SEM、FT-IR測試結(jié)果，初步提出了PEEK和改性PEEK增韌環(huán)氧樹脂的增韌機理。以分散相顆粒的橋聯(lián)和釘錨作用為主導，基體屈服共同作用的增韌機理。由于改性PEEK極性基團進入固化交聯(lián)網(wǎng)絡而成為網(wǎng)絡結(jié)點，起到了較好的應力分散和承受應力的作用，增韌效果更好。關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂聚醚醚酮改性增韌增韌機理武漢理【大學博士學位論文ABSTRACTRecently,
6、Epoxyresins(EP)haveattractedgrowingattentionbecauseoftheiroutstandingadvantagesonstrength,moddns，thermalstability，andheat，moistureandchemicalresistance．makingthemwidelyusedinmanyapplicationsasresinsmatrixs．However,Epoxyresinssufferfromtheirhighjointdensity
7、andbrittlenessofthecuredresins，whichlimitedthemapplicationsinmanyhigh-techfields．Thus，itisnlR2燃sal'ytOinvestigatethetOugheningEPfortheirtheoreticalandpracticalresearches．Inthisdissertation,themethodsandmechanismsoftougheningEPhavebeenreviewed,andaviewtotou
8、ghenepoxyresinsbypoly(etheretherketone)(PEEK)whichwasmodifiedbychemicalmethodhadbeenproposedbasedonexperimentalresults．Maincontentsandconclusionsofthisdissertationareasfollows：(1)SPEEK、ⅣitIldifferentdegreeofs
