smc用结晶树脂的合成及应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要低压片状模塑料(LowPressureSheetMoldingCompound，简称LPSMC)技术是一种新型的纤维增强聚酯模塑料低压成型技术。与采用碱土金属氧化物或氢氧化物进行化学增稠的传统SMC的区别在于，LPSMC技术主要采用具备反应活性的结晶性聚合物进行物理增稠。LPSMC片材常温粘度稳定性更高，热流变性能更好，成型压力和成型温度较传统SMC低得多，因此可以大大降低SMC技术对设备和模具的投资，拓宽了其应用领域。用于增稠的结晶性聚合物的合成是LPMC关键技术之一。本文采用马来酸酐(MAH)改性聚乙二醇(PEG)的方法，合成了马来酸酐改性聚乙二醇结晶物(PE

2、G．MAH)。x射线衍射测试结果表明，PEG．MAH具有高度结晶性：DSC测试表明其熔点在63．5℃，利于片材的加工成型；通过反应前后红外光谱测试表明，PEG．MAH具备反应活性，能够参与不饱和聚酯树脂的共聚固化反应。以PEG及PEG-MAH对不饱和聚酯树脂进行增韧改性时发现，PEG可以显著的改善不饱和聚酯树脂的韧性，但另一方面其拉伸强度和弯曲强度却有比较明显的下降；而PEG．MAH在改善不饱和聚酯树脂韧性的同时，其拉伸强度和弯曲强度下降的程度较用PEG时要低得多。经热重分析表明，含10％PEG—MAH的UP共聚固化物具有良好的热稳定性能。本文比较了几种不同增稠工艺，采用熔化加热再冷冻处理方

3、式比直接混合加入方式混合物粘度高一个数量级，而且增稠混合物黏度稳定性好。在兼顾增稠效果和保证材料机械力学性能不致较大程度受损的情况下，当PEG．MAH的添加量约为10％时比较合适。此外，还分别利用斯莫尔(Small)基团贡献法和浊度滴定法计算和测定了PEG．MAH和UP的溶解度参数，从理论上证明了PEG．MAH是适合于作为UP树脂的物理增稠剂。溶解度分析与微观形貌分析说明，PEG-MAH对UP增稠是两种因素共同作用结果：PEG-MAH熔融分散，冷冻后一部分以微晶析出而对体系增稠；未析出部分，分子链以长链冻结状态存在于体系中，以氢键等分子间作用力使树脂体系增稠。本文运用等温DSC对结晶聚合物增

4、稠低压SMC体系进行扫描测试，确定了适合于该体系的自催化经验动力学模型的相关参数和动力学方程。利用该模型方程对体系在390K下的固化动力学进行预测，其结果与该温度下的测试结果基本吻合。利用凝胶点时体系黏度突变的特点，测定了体系在不同固化温度下的凝胶时间，并且通过线性回归建立了低压片状模塑料体系的凝胶化数学模型，为成型工艺的建立与优化提供了必要的理论依据。关键词：LPSMC结晶树脂合成应用研究武汉理工大学硕士学位论文AbstractLowpressuresheetmoldingcompound(LPSMC)isanew-stylemoldingtechniqueoffiberreinforce

5、dpolyestercompounds．BeingdistinguishablefromtraditionalSMCadoptingchemicthickeningbyusingalkalineearthoxideorhydrateasthickeningagents，LPSMCtechniqueadoptsphysicalthickeningbyusingcrystallinepolymerwithreactionactivityaSthickeningagent．LPSMCcompoundshavebetterviscositystablilityatroomtemperature，an

6、dbeRerthermalrheologyproperty．Besides，itsmoldingpressureandtemperaturearefarlowerthantraditionalSMC．Therefore，thetechniquedeclinestheinvestmentatagreatextentofequipmentandmould，whichwilldeveloptheapplicationdomainofLPSMCasaresult．ThesynthesisofcrystallinepolymerusedaSphysicalthickeningagentisoneoft

7、hepivotaltechniqueofLPSMC．Inthispaper，acrystallinepolymer--PEG6000—MAH，wassynthesizedsuccessfullybyusingmaleicanhydride(MAH)tomodifypolyethyleneglycol(PEG6000)．TestingresultsofX—raydiffractionshowedthatPEG6