低粘度双酚f环氧树脂固化体系的研究

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1、分类号IQ322：≥UDC——理学硕士学位论文学号Q§Q1QQ42密级垒五低粘度双酚F环氧树脂固化体系的研究硕士生姓名刁岩学科专业高分子化学与物理研究方向高分子材料指导教师陈一民副教授洪晓斌副教授国防科学技术大学研究生院二oo六年十一月国防科学技术大学研究生院学位论文摘要本文针对真空辅助RTM成型工艺对树脂体系的要求，系统研究了低粘度双酚F环氧树脂的改性及其固化体系配方技术。选用NT-1型改性芳香胺固化剂、A40型环氧固化剂及DDM中温固化剂，系统研究了各体系固化特性及固化物性能，并分析其应用于真空辅助RTM成型工艺的优势与不足；优

2、选了具有设计结构的脂环族双环氧基活性稀释剂(DEAD)，研究其对固化体系粘度及固化物性能的影响；采用三官能度有机硅树脂对已选树脂体系进行改性。在此基础上，初步确定了解决室温固化与延长适用期的矛盾、室温固化与提高固化物耐温性矛盾的配方技术。研究结果表明，NTol型改性芳香胺固化双酚F环氧树脂体系，固化物性能优异，固化制度采用30℃／2h+80℃／3h，拉伸强度、弯曲强度和Tg分别为90．61MPa、132．76MPa和139．6"C，但该体系室温适用期只有45分钟左右，不能满足真辅助RTM成型工艺对树脂适用期的要求。活性稀释剂DEAD

3、对固化物性能影响较小，降低粘度效果显著，DEAD与双酚F环氧树脂的配比为1：10时，体系室温粘度由3550mPa·s降至1300mPa．s，而固化物的拉伸强度、弯曲强度和Tg与不加稀释剂的树脂固化物相比，幅度降低约为5％，即性能保持率较高，是一种性能优异的活性稀释剂。DDM固化双酚F环氧树脂体系固化产物耐温性好，固化制度采用60℃，4h+90℃／3h，L可达157℃，但DDM在室温下为固体，难以分散均匀，需改进配方。A40固化双酚F环氧树脂室温适用期大于8h，对DDM具有较强的溶解能力，采用A40与DDM复配能够较好的解决室温固化与

4、延长适用期及提高固化物耐温性的矛盾。A40．DDM复配体系的最优配方是A40：DDM：双酚F环氧树脂为8：18：100，室温适用期大于3．5h，固化制度采用50℃／5h+120℃／2h，固化物的拉伸强度、弯曲强度和k分别为85．99MPa、117．01MPa和123．6"C，力学性能基本能够达到DDM固化体系产物的性能。并且优于A40固化体系产物的性能。三官能度有机硅树脂改性A40．DDM复配固化双酚F环氧树脂体系时，有机硅树脂与双酚F环氧树脂的最佳配比为1：4，固化物的拉伸强度、弯曲强度，与不加有机硅树脂的固化物性能相比，分别提高

5、了12．2％和9．4％，Tg略有升高。关键词：真空辅助RTM成型工艺、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、有机硅树脂、固化剂、固化制度第1页国防科学技术大学研究生院学位论文ABSTRACTTomeettherequirementsofVacuumAssistedResinTransferMolding,themodificationandcuringformulationoflowviscosityBisphenolFepoxywasstudied．n坨curingcharacteristicsandthepropertiesofcured

6、productswereinvestigated．curedrespectivelybyNT-1(modifiedaromaticamine)，A40(epoxycuringagent)，DDM(4．4'-diaminodiphenylmethane)andA-40／DDMcomplex．n圮iradvantagesanddisadvantagesusedintheVARTMwerealsoanalyzed．AnreactivediluentsDEADwitlldesignedstructureWasselected，anditse

7、ffectontheviscosityofthecuringsystemandthepropertiesofproductswasstudied．Theepoxysystemwasmodifiedwimtri．functionalorganicsilane．ThecuringsystemWasconfirmed，whichcouldresolvetheinconsistencybetweenroom-temperaturecuringandprolongingthepotlife，andtheinconsistencyofroom-

8、temperaturecuringandhi曲thermalenduranceofcuredproducts．Itwasshowedthat，thetensilestrengthoftheNT．1curedproductsWasupt