E-51形状记忆环氧树脂制备及电子辐照效应研究

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1、硕士学位论文E-51形状记忆环氧树脂制备及电子辐照效应研究PREPARATIONOFE-51SHAPEMEMORYEPOXYRESINANDELECTRONIRRADIATIONEFFECTS王志强E-51形状记忆环氧树脂制备及电子辐照效应研究哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：O633.13学校代码：10213国际图书分类号：678密级：公开工学硕士学位论文E-51形状记忆环氧树脂制备及电子辐照效应研究硕士研究生：王志强导师：赵慧杰副教授申请学位：工学硕士学科：材料科学与工程所在单位：材料科学与工程学

2、院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O633.13U.D.C:678DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPREPARATIONOFE-51SHAPEMEMORYEPOXYRESINANDELECTRONIRRADIATIONEFFECTSPREPARATIONOFE-51SHAPEMEMORYEPOXYRESINANDELECTRONIRRADIATIONEFFECTSCandidate：WangZhiqiang

3、Supervisor：AssociateProf.ZhaoHuijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialScienceandEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学

4、硕士学位论文摘要形状记忆环氧树脂具有在一定条件下改变其形状并能够回复到原来形状的能力。由于形状记忆环氧树脂具有力学性能良好、价格低廉、可靠性较高等优点，所以其在航天器的折叠展开机构有很大的应用潜力。形状环氧树脂应该具有很高的固化度和一定的交联度。按照这一理论，本文利用4’4-二氨基二苯甲烷固化剂来固化E-51环氧树脂，在固化过程中利用聚丙二醇二缩水甘油醚增韧。利用聚乙烯醇（PVA）膜做衬底，浇铸之前在PVA膜表面涂抹KH-570硅烷偶联剂，制备了厚度为100μm的形状记忆环氧树脂薄膜。本文采用所制备的薄膜分别进

5、行不同能量、不同注量的电子辐照试验。利用自制形状记忆测试装置对辐照后的材料进行形状记忆性能测试，利用示差扫描量热分析、动态热机械分析测试不同能量、不同注量电子辐照下材料的玻璃化转变温度Tg，利用傅里叶转换红外线光谱分析、原子力显微镜、电子顺磁共振分析研究了自制形状记忆环氧树脂的内部结构及表面的变化。分析结果表明，形状记忆环氧树脂在辐照注量低于1E15cm-2的低能电子辐照条件下，其形状记忆性能仍然保持很好。其中当辐照电子能量为100keV、注量为1E15cm-2的条件下，自制形状记忆环氧树脂的玻璃化转变温度上升

6、约5℃，其形状固定率与形状回复率都有所提高，并且其形状回复速率加快。试样在能量为170keV电子辐照下，能够经受7次以上的形状记忆循环周期而形状回复性能基本不发生改变。形状记忆环氧树脂在经过电子辐照后的储能模量在Tg前后发生了三个数量级以上的变化。在能量为1MeV的电子辐照作用下，其玻璃化转变温度Tg随着辐照注量的增加呈现交替变化趋势，当辐照注量为1E15cm-2时，形状记忆环氧树脂的Tg最小，为40.25℃。关键词：形状记忆；环氧树脂；电子辐照；形状记忆性能-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstract

7、Shapememoryepoxyresincanchangeitsshapeandrecovertotheoriginalshapeundercertainconditions.Shapememoryepoxyresinhastheadvantagesofgreatermechanicalproperties,lowerpriceanditshighreliability,soithasgreatpotentialapplicationindeployablemechanismofaircrafts.Ingen

8、eral,theshapeofepoxyresinshouldhaveahighdegreeofcuring,butthedegreeofcrosslinkingshouldbelow.Accordingtothistheory,inthispaper,therawmaterialsoftheshapememorypolymerincludeepoxyresinE-51,curinga