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《微膠囊增韌樹脂基復合材料的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、西北I。業(yè)人學博十論文摘要氰酸酯樹脂(cE)和雙馬來酰亞胺(BMD這兩種高性能樹脂基復合材料具有優(yōu)異的力學性能，良好的耐熱性和抗疲勞性等優(yōu)點，使得它們可應用于航空航天、電子等許多領域，但是他們均存在固化后樹脂基體脆性大、韌性差等缺點，又使得它們的應用受到一定限制，因此有關CE和BMI的增韌改性研究較多。在樹脂基體中埋置包覆有液態(tài)物質(zhì)的微膠囊可起到增韌樹脂基復合材料的作用，這類微膠囊在樹脂基復合材料應用的潛在趨勢，使得合成可以應用樹脂基復合材料的微膠囊和制備埋置有微膠囊的樹脂基復合材料成為研究熱點。本文擬合成一種具有良好
2、耐熱性的微膠囊，以CE和BMI為研究對象，制備微膠囊增韌的CE和BMI樹臘基復合材料。主要研究內(nèi)容有：以尿素、甲醛為壁材原料，以雙酚A型環(huán)氧樹脂(DGEBPA)為囊芯，采用原位聚合法合成以聚脲甲醛(PUF)包覆DGEB隊微膠囊(MCEs)。討論不同工藝參數(shù)如聚脲甲醛預聚體、尿素與甲醛重量比、攪拌速率、表面活性劑濃度、pH值調(diào)節(jié)時間和升溫速率等對MCEs物理性能的影響。利用傅立葉紅外光譜(Frm)分析MCEs的化學結構，通過光學顯微鏡(0M)、金相顯微鏡(MS)、掃描電子顯微鏡(SE岣觀察MCEs的形貌。利用能量X．射線
3、衍射能譜儀(EDA)()分析MCEs的表面組成，采用OM技術確定McEs的壁厚及粒徑大小與分布。利用差示掃描量熱法∞Sc)和熱失重分析法(TGA)分析McEs的熱性能。分析McEs在丙酮中的滲透性能，初步分析了MCEs的力學性能。研究結果表明，MCEs可以成功采用原位聚合法合成，通過調(diào)節(jié)不同工藝參數(shù)可以控制MCEs的尺寸大小與表面形貌。合成出的McEs具有良好的儲存性，并具有良好的耐熱性、耐溶劑性以及一定力學性能。將合成的McEs應用到4，4’．二氰酸酯基二苯丙烷(BADcy)樹脂體系中，探討了MCEs對BADCy體系
4、反應性的影響，制備BADc妒訂cEs體系及其纖維復合材料，分析MCEs對材料力學性能的影響，采用sEM技術分析了材料的微觀形貌，初步分析了McEs對材料的增韌機理。研究結果表明，在較低溫度下，由于MCEs受熱過程較長，囊芯擴散使BADcy體系的凝膠時問隨著MCEs含量的增加而降低；在較高溫度下，MCEs的加入對BADcy體系的凝膠時間影響較小。McEs的加入能增加BADCy體系的反應活性。適量MCEs加入可提高BADCy及其復合材料的力學性能西北f：業(yè)大學博十論文摘要以及耐水煮性能。MCEs的加入會降低BADCy的Td
5、及其復合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。將合成的MCEs應用到口0’．二烯丙基雙酚A樹脂(BA)改性的MⅣ7．二氨基二苯甲烷雙馬來酰亞胺(BMI)體系中，探討McEs對BMI／BA體系反應性的影響。制備BMI／BA／MCEs樹脂基體及其復合材料。探討了材料的力學性能，采用SEM技術分析了材料的微觀形貌，初步分析McEs對材料的增韌機理。研究結果表明，MCEs的加入對BM班；A體系反應性無明顯影響。適當MCEs加入可提高BMI，BA體系及其復合材料的力學性能和耐水煮性能。McEs的加入會略降低BMI／BA體系的熱分解溫度，
6、但不會降低其復合材料體系的Tg。McEs對BADcy和BMI／BA體系的主要增韌機理類似于橡膠彈性體對熱固性樹脂的增韌機理，即在應力作用下，作為分散相的MCEs可以引發(fā)微裂紋和剪切帶，吸收大量的斷裂能，同時起到抑制、鈍化裂紋的作用。由于MCEs粒徑大小不同及纖維之間存在一定的間隙大小，不同粒徑大小McEs對復合材料的增韌機理可能不同。對于大粒徑McEs而言，由于纖維之間的間隙相對較小，不能保護MCEs，在復合材料成型加壓過程中，MCEs易發(fā)生破裂，釋放的囊芯DGEBPA在受熱過程中可能發(fā)生聚合反應，從樹脂基體中分離出來
7、，形成兩相結構，從而起到增韌作用，同時釋放出的囊芯還可能改善樹脂基體與纖維之間粘接力而達到提高材料性能的目的。對于小粒徑的MCEs，由于纖維之間的間隙可以作為MCEs的天然保護場所，MCEs對材料的增韌作用主要是通過在樹脂基體中引發(fā)微裂紋和剪切帶，抑制或鈍化裂紋的擴展來實現(xiàn)的。關鍵詞：微膠囊，氰酸酯，雙馬來酰亞胺，增韌，熱性能II兩北，f：業(yè)人學博十論文AbstractCy鋤ateester(CE)aIldbismaleiIIlid《BMI)rcsins，勰t、】l，ol【indsofh砂pe面加鋤cemat耐als，
8、havebeellllsedill槲ospace鋤delec仃0llicind璐缸囂，ctc．owiIlgtotIleircxcellentmechaIlicalpropenies，goodth咖als詛bility鋤dresistallcetof亂igue，etc．Howev％nlecuredCE鋤dBMI陽sinsshowsi
