热致性液晶聚合物玻璃纤维不饱和聚酯原位混杂复合材料的性能研究

《热致性液晶聚合物玻璃纤维不饱和聚酯原位混杂复合材料的性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桂林工学院硕士学位论文中文摘要不饱和聚酯(UP)具有良好的机电性能、热性能和可加工性，因而在电工电器材料行业具有广泛的应用．但UP电工材料在使用时在韧性和耐开裂性方面显现不足，特别是受到冷热冲击和交变机械力作用时，UP电器制品易出现裂纹而影响正常使用。如何通过增韧改性来提高UP制品的性能，成为重要的研究课题．热致性液晶聚合物(TLCP)具有强大的自增强作用，它与玻璃纤维(GF)原位混杂增强UP能赋予复合材料优异的性能．但是在实际应用工艺中，TLCP与UP间的相容性以及材料的加工成型均受TLCP分子量的影响。为了使TLCP改牲UP能达到最佳的效果，本文采用

2、自行合成的端基具有双键的不同相对分子质量TLCP分别与GF原位混杂改性UP，研究了TLCP相对分子质量大小对TLCP／GF／UP复合材料性能的影响，得到如下结果：1、以对羟基苯甲酸甲酯、1。6．己二醇、对苯二甲酰氯和a．甲基丙烯酰氯为原料，1，l，2，2．．四氯乙烷作溶剂，通过改变原料配比，利用酯交换反应合成出端基具有双键的四种不同相对分子质量的反应性热致性液晶聚合物(TLCP)，采用特性粘度测定、FTlR、DSC、TG、WAXD和POM方法对其进行表征，研究表明当TLCP主链重复结构单元数(n)为2、6、10、50时，产物均属于同一晶系，并分别在190

3、—243℃、211—249℃、204—260℃、225—260℃温度区间内显示液晶织态结构。2、对TLCP／UP固化体系进行了非等温固化动力学研究。研究表明n=10TLCP的加入显著地提高了TLCP，UP固化体系的固化反应速率，降低了体系的反应活化能。其活化能Ea值比纯UP的Ea值降低了47．2kJ，mol，但固化体系的固化机理不变．3、对TLCP／GF／UP复合材料进行了力学性能、耐磨性能以及维氏硬度测试，研究表明n=10TLCP的加入，显著提高了复合材料的弯曲性能，n薯10时复合材料的弯曲强度和弯曲模量最高，与纯UP相比，分别提高了31．3％和30．

4、8％．而当n增至50时，复合材料的冲击强度、耐磨性能和维氏硬度锝到显著提高。材料的冲击强度提高了1．97倍，磨损体积减少了78．6％，维氏硬度提高了5％．扫描电镜(SEM)分析复合材料的冲击断面和磨损面，研究表明TLCP的加入对UP基体和纤维间的界面粘合作用有显著影响。n=50时，UP基体与纤维间的界面强度显著提高，复合材料的耐磨性能得到加强．4、对TLCP，GF／UP复合材料进行了动态力学和热性能研究．研究表明n=10TLCP的加入，显著地提高了复合材料的储能模量，有效地降低了复合材料的内耗。此时，复合材料热稳定性提高，其软化温度(T。)、表观分解温度

5、显著提高，线膨胀系数(a)明显降低．n皇10TLCP的加入效果最佳，与UP材料相比．复合材料的玻璃化转变温．1．桂林工学院硕士学位．论文度(T1)提高了27℃，次级转变温度(TI)降低了38℃左右，T。提高了5．01℃，而a降低了2．73×10巧1／K．5、对TLCP／GF，UP复合材．料进行了流变性能、电性能及吸水性能研究，研究表明n=lOTLCP的加入，可以显著提高复合材料的流动性。n=10时，复合材料熔体流动速率最佳，达到164．19／(10min)，平均粘度最小，达到1431．60Pa·s．但是TLCP相对分子质量大小对复合材料的电性能影响不大，

6、体积电阻系数基本都在1015数量级上。而且不同相对分子质量TLCP的加入，能使复合材料的交联点密度增加，吸水率降低．关键词：热致性液晶聚合物；不饱和聚酯(UP)；原位混杂复合材料：增韧；相对分子质量．H-桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTUnsaturatedpolycstcrresins(UP)arelargelycmpIoycdaselectricalm丑lerialbccauseofadVantagcssuchascxccllenlelectricalpropcrties，thcfmalpropcrtiesandstiffncss．HowcVc

7、r，UPmatricesafcVcrybrittlc丑ndsusccptiblctocatastrophicfailure．Especially，thcUPproductionwillcomcforthcracksundcrthcactionofimpactforccandalternatingmcchanicalforcc．SoitisVeryneccssarytofindancwwaytoreinforccandtoughenthcuPrcsin·ThcadditionofthcrmotropicljquidcrystaIline(TLCP)is‘Z

8、onccffcctiVew丑ytoamelioratcthcnegatiVcfa