环氧双酚s有机铝化合物体系固化行为及性能研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文环氧/双酚S/有机铝化合物体系固化行为及性能研究姓名：秦利涛申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘宇艳20050601摘要空间充气展开结构技术是一种降低空阃运载体积与发射成本的有效解决途径。目前应用于充气展开结构的材料一般为聚合物薄膜材料和树脂基复合材料。由于空间充气展开结构使用的特殊性，需要研究既具有较长室温贮存期、又具有较低固化温度的环氧树脂体系。本文研究了环氧／双酚s／有机铝化合物潜伏性中温固化体系的固化行为，利用双酚S和有机铝化合物作为环氧树脂的复合促进剂。合成出四种有机铝化合物

2、，利用Thiele管测定了其熔点，并利用红外光谱鉴定了其结构，结果表明所合成的化合物即为目标化合物。通过动态DSC测试，得出树脂体系固化反应转化率和温度之间的关系，发现含较短碳链有机铝化合物的四种树脂体系的固化温度较低，而含较长碳链有机铝化合物的两种树脂体系的固化温度较高。利用不同升温速率DSC测试确定了树脂体系的固化工艺，计算了体系的固化反应活化能以及频率因子，并根据反应活化能和频率因子对树脂体系的潜伏性进行对比。研究了不同温度下环氧树脂体系的贮存性能，通过粘度、DSC、红外光谱测试等方法研究了树脂体系的凝胶过程，并

3、依据粘度确定了不同温度下树脂的凝胶时间。同时利用平板小刀法测试了树脂体系在较高温度下的凝胶时间。由Arrhenius方程得出凝胶时间与温度的关系，根据高温时树脂的凝胶时间计算得到室温时树脂的；疑胶时I可。室温观察实验结果表明，贮存430d后的环氧树脂体系的表观粘度依然很小，说明环氧／双酚S／有机铝化合物体系具有很好的潜伏性。通过拉伸性能、耐热性能、热膨胀性能测试等方法初步研究了环氧树脂浇铸体的性能。关键词环氧树脂；潜伏性固化剂；有机铝化合物；潜伏性AbstractThetechnologyofspaceinflatab

4、lestructuresisaneffectiveapproachtOdecreasedeliveryvolumeandlattachcost．Thematerialsusedinspaceinflatablestructuresa／'ecommonlypolymermembranematerialsandpolymerbasedcompositematerials．Becauseoftheparticularrequirementofspaceinflatablestructures，epoxyresinsystem

5、sareneededwhichhavebothlongshelflifeandlowercuringtemperature．Inthispaper，epoxy／PhS(4，4'-dihydro×：ydiphenylsulfone)／organicaluminumcompoundlatentmoderate—temperaturecuringsystemsisstudied，usingPhSandorganicaluminumcompoundsascompositeaccelerators．Fourorganicalum

6、inumcompoundsaresynthesized，andtheirmeltpointsaremeasuredusingthieletube．Meanwhile，theirmolecularstructuresareidentifiedbyIRspectrum，theresultsshowthattheyaretheobjectiveproducts．TherelationbetweencuringreactionconversionandtemperatureisgainedusingdynamicDSC．The

7、curingtemperaturesoffourepoxyresinsystemswhichhaveshortercarbonchainorganicaluminumcompoundsarelowerthanothertwoepoxyresinsystems，whichhavelongercarbonchainOrganicaluminumcompounds．ThecuringschedulesofepoxyresinsystemsaredeterminedbydynamicDSCatdifferentheatingr

8、ates．Theactivationenergyandfrequencyfactoraregainedbythesameway,theepoxyresinsystems’latencyiscontrastedbyeachotherusingtheactivafionenergyandfrequencyfactor．Thestora