柔性脂肪侧链环氧树脂的合成、结构与性能研究

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1、武汉理工大学硕士毕业论文摘要环氧树脂是航天、航空及国防领域最常用的热固性树脂，该类树脂具有优异的热稳定性、电绝缘性和物理、机械性能，但其固化物质脆、不耐冲击和容易应力开裂。为了降低环氧树脂的脆性，一个成功的方法是在环氧树脂或固化剂主链中引入柔性链段。这种方法虽然能有效提高环氧树脂的韧性，但环氧树脂固化物的玻璃化转变温度、强度和模量也随之大幅度下降，改性后的聚合物材料只适合作为胶粘剂等非结构材料使用，无法用作高性能结构复合材料的基体。本文在评述了目前国内外环氧树脂改性方法和增韧机理的基础上，提出了在环氧树脂上接枝柔性侧链的方法来提高环氧树脂韧性的改性思路

2、，系统的研究了柔性脂肪侧链环氧树脂的合成、固化物结构和性能的关系，分析了柔性脂肪侧链环氧树脂的增韧机理。·以双酚A环氧树脂和十二胺为原料，利用双酚A中的环氧基团与十二胺中的胺基反应，合成了含有脂肪侧链的环氧树脂。采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和环氧值的测定两种方法对合成的侧链环氧树脂进行结构表征，证实了环氧树脂的环氧基团发生了反应。利用胺类固化剂固化合成的含有柔性侧链的环氧树脂，研究其固化物的力学性能。结果表明，引入的柔性侧链使得环氧树脂固化物的韧性有很大的提高，而强度和模量只是略有下降：在相同的固化体系下，纯环氧树脂的冲击韧性为13．OKJ·m．

3、2，是典型的脆性断裂，柔性侧链的引入使环氧树脂的韧性得到了明显改善，随着柔性侧链含量的增加，固化物韧性不断的提高，当正十二胺的加入量为环氧树脂质量的4．7％时，树脂固化物的冲击韧性达到25．8KJ·m-2，提高了98．5％，而弯曲强度只下降了1．7％，弯曲模量只下降了6．8％。动态热机械分析(DMA)表明固化物存在一个介质损耗峰，扫描电镜(SEM)分析表明固化物断面没有孔洞和两相分离，这说明固化物为均一相，没有分相。增韧的机理是柔性侧链穿插在环氧树脂主链的交联网络中，在材料受到冲击能量的时候，起到应力分散和承受应力的作用，因而固化体系韧性增加。关键词：

4、环氧树脂，十二胺，柔性侧链，固化物性能，增韧机理武汉理工大学硕士毕业论文AbstactEpoxyresin(EP)foritsoutstandingadvantagesonhi．ghthermalstability,excellentelectricpropertiesandtechniqueasadvancedresinmatrixhasbeenwidelyusedinhi．ghscienceandtechniquefields，suchasaviation,spaceflightandnationaldefence，etc．However,epox

5、yresinisgenerallyratherbittle，becauseofitshiighlycrosslinkedstructure．Improvingthetoughnessofthisresinisveryimportantforepoxytechnology,asuccessfulattemptisflexiblecrosslinkingagenttougheningorflexiblecrosslinkinginmain-chainofepoxy．However,thepresenceofflexiblechainmaygreatlyde

6、creasethethermalstability,thestrengthandthemodulusofthematerial．Whilstforadhesiveapplicationssuchdecreasesinmodulusandtemperatureresistanceareusuallyofnosignificance，inmatricesforfiber-compositessucheffectscanleadtotmacceptabledecreasesinthepropertiesofthefirer-composite．Inthist

7、hesis，themethodsoftougheningEPwerereviewedandthetougheningmechanismwassummarized，andthealiphaticsidechainswerepresented．Using1-aminododecaneandepoxyresinasreagent．epoxyresinweresynthesizedbythel'gactionofamidocynogenandepoxygroup．Thestructuralchangesa他studiedusingIRspectroscopy(

8、rrlR)andchemicalanalysis(epoxyvaluedeterminatio