纳米znoupr复合材料的力学性能及老化行为研究

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1、摘要不饱和聚酯树月、R)具有优良的机械性能、电学性能和耐化学腐蚀性能，但收缩率较大，韧性较差，限制了它的应用范围，需要开发研制环保、多功能的新型树脂来满足各领域的需求。本文合成了纳米ZnO／UPR复合材料，并研究了纳米ZnO对ZnO／UPR复合材料力学性能及耐老化性能的影响。利用正交实验方法，在本文的实验条件下得出合成不饱和聚酯树脂的最优配方为：二元酸与二元醇比例为l：1，已二醇与丙二醇的比例为1：1，BPO的质量分数为0．9wt％，苯乙烯质量分数为33wt％。方差分析表明二元酸与二元醇的比例对复合材料弯曲强度为

2、高度显著影响，苯乙烯含量的影响为显著影响。力学测试结果表明，在纳米ZnO／UPR复合材料中，纳米ZnO含量为6wt％时，相对不添力HZnO的复合材料，弯曲强度增加了5．9％，冲击强度增加了40％。通过SEM观察，在纳米ZnO含量为2wt％时，试样的冲击试样断口形貌表现出典型的脆性断裂；在纳米znO含量为6wt％时，试样的冲击试样断口形貌表现出典型的韧性断裂。长期人工加速老化行为结果表明，添JJ[16wt％ZnO的纳米ZnO／UPR复合材料紫外辐照至lJ920h时，弯曲强度保持率为96．1％，比UPR提高了13．7

3、％。湿热老化N80个周期时，弯曲强度保持率为99．7％，比UPR提高了9．6％。采用TO．DSC热分析对纳米ZnOAJPR复合材料分解过程进行了研究，结果显示，复合材料在30％质损的耐热性下降，50％质损的耐热性提高。纳米ZnO对UPR的分解有催化作用关键词不饱和聚酯树脂；纳米ZnO；力学性能；正交方法；老化性能燕山大学【：学硕十学位论文AbstractUnsaturatedpolyesterresin(UPR)is900dinmechanical，electricalpropertiesandchemicale

4、rosionresistance．Ithasn’tbeenwidelyusedinmanyareasbecauseofitsbadshrinkageandtoughness．Tomeetvariousapplications，newtypesofresinswithenvironmentalprotectionandmulfifuncfionarewidelystudiedanddeveloped．Intllispaper,NanoZnO／UPWaSsynthesized．TheinfluenceofnanoZn

5、Oonmechanicalandagingpropertiesisstudied．Byorthogonalexperimentsmethods，oVimizedratioundertheexperimentalconditionis：themolarratioofdiacidanddiolis1：1．themolarratioofglycolandpropanediolis1：1，thestyrenecontentis33wt％，theamountofbenzylperoxidefBPO)isO．9wt％．The

6、varianceanalysisshowsthatmolarratioofdiacidanddiolforbendingstrengthofcompositesarchigIllyremarkablefactor，styrenecontentisremarkablefactor．Bendingstrengthisincreased5．9％andtheimpactstrengthisincreased40％forUPRcompositesafteradding6wt％ZnO．Impactfracturemorpho

7、logyisbrittleforUPRcompositeswith2wt％ZnOandtypicaltoughforthatwith6wt％ZnO．Thelong—termartificialacceleratedagingexperimentindicatesthatbendingstrengthforUPR谢th6wt％ZnOmaintains96．1％andincreases13．7％comparedtopureUPRafter920hirradiatedwithxenonlampandbendingstr

8、engthmaintains99．7％andincreases9．6％．comparedtopureUPRafter80timeshumidity-heatcycle．ThedecompositionprocessofnanoZnO／UPRcompositesisresearchedbyTG—DSCthermalanalysis．Thermalstability30％ma