玻璃微珠填充增强环氧树脂泡沫材料的制备及性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要环氧树脂泡沫材料是在20世纪40年代末发展起来的一种新型泡沫材料，具有较高的力学性能和较好的耐温性能。但与高性能树脂如聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂相比，环氧树脂的力学性能仍显不足，为了扩大环氧树脂泡沫材料的应用范围，有必要对其进行改性处理。环氧树脂泡沫材料的工艺参数设定是本论文的关键技术之一。一般来说高性能的树脂泡沫材料存在必须高温成型且成型工艺复杂的问题。为了尽量简化成型工艺，本论文采用采用室温浇注的方法成型环氧泡沫材料。根据依靠环氧反应所放的热量发泡的原则确定了合适的模具尺寸，根据室温发泡的特点选择无水乙醇作为发泡剂，无水乙醇廉价易得，不存在破坏环境的

2、问题，符合环保的趋向。本实验采用通过控制预聚合温度和时间、控制模温、添加固化促进剂的方法调节发泡和凝胶之间的平衡，‘采用添加表面活性剂的方法控制泡孔形态。为了进_步提高环氧树脂的力学性能，降低材料密度，本论文在确定纯环氧树脂发泡工艺的基础上，首先用低成本的空心玻璃微珠填充环氧树脂，制备高强度、低密度的环氧树脂泡沫材料。SEM测试结果表明，用硅烷偶联剂对玻璃微珠进行表面处理可以使玻璃微珠和树脂之间的粘结性大大提高。宏观力学性能测试也证明了这一点。测试结果表明，材料的压缩性能随材料的密度和空心玻璃微珠的含量增加的增加而增加，当玻璃微珠含量为3％时，泡沫材料的压缩性能可以提高大约60％

3、。同时，本实验还在加入空心玻璃微珠的基础上，制备了碳纤维填充环氧树脂泡沫材料，探讨了碳纤维含量对材料力学性能和电学性能的影响。结果表明，添加碳纤维可以在一定程度上提高材料的力学性能；通过高阻计和万用电表测定了材料的导电性，确定材料的渗滤阀值为0．5％。当碳纤维的含量为1．5％时，碳纤维填充的环氧泡沫材料的体积电阻率可以达到104数量级。关键词：复合材料，泡沫，玻璃微珠，碳纤维武汉理工大学硕士学位论文AbstractEpoxyresinfoamedmaterialhasgoodmechanicalperformanceandheatresistance,whichWasdevelo

4、pedin1940s．Butcomparedwithhighpropertypolymersuchaspolyimide，epoxyresinisweakenedinmechnicalperformance．Soitisnecessarytomodifyit．Technologicalparameterofepoxyresinfoamingisthekeytechnology．Ingeneracal，hilghpropertyfoamedpolymershavecomplicatedfoamingtechnologyandmustbecompletedonhightempretu

5、re．InordertosimpUfyfoamingtechnology,theexperienceshapedfoamedmaterialbycastinginroomtemperature．Theexperimentdeterminedproperdiesizeontheprincipleoffoamingrelyingontheheatofreactionheat．Also，accordingtofoamingtemperature，theexperimentchoosedanhydrousalcoholasfoamingagent舢ydrousalcoh01．ischea

6、pandnonpollutingoandfitstheenvironmentaltrendwell．Theexperimentcoordinatedthebalanceoffoamingandcaringbyaddingcuringacceleration，controllingreationtemperatureandtime，andcontrollingtemperatureofthemould，andperfectedtheshapeofthebubblebyaddingsurfactant．Inordertoimprovethemechnicalperformancean

7、ddecreasethedensityofthefoamedmaterial，theexperimentusehollowglassbcadtofillepoxymaterialtoshapehighpropertymaterialonbasisofmatureformingtechnologyofepoxyfoamedmaterial．HavinganalysedthecohesivenessbySEM，theresultindicatedthatsilanecouplinga