试析液晶环氧树脂复合材料的制备与性能研究

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1、浙江大学化学工程与生物工程学系硕士学位论文液晶环氧树脂复合材料的制备与性能研究姓名：梁汲媛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙建中20100301浙江大学硕士学位论文摘要液晶环氧树脂是当今聚合物领域研究热点之一，其复合材料的性能也备受瞩目。本文在文献综述的基础上，通过差示扫描量热仪(DSC)研究了液晶环氧树脂4，4’-XX(4．羟基苯甲氧基)．3，37，5，5’．四甲基联苯二缩水甘油醚(DGE．BHBTMBP)-与4，4，．二氨基二苯基砜(DDs)固化体系的固化工艺条件。利用模压成型工艺制得液晶环氧树脂与DDS的固化物并用动态热力学性能分析仪(DMA)，冲击试验机和万能材料试验机

2、对固化物性能进行测试。本文分别从玻璃化转变温度、储能模量、热稳定性、冲击强度、弯曲强度以及弹性模量六方面研究了液晶环氧树脂DGE．BHBTMBP对普通双酚A型环氧树脂E．51的改性效果。研究结果发现随着液晶环氧树脂DGE—BHBTMBP加入量的增加，复合材料的玻璃化转变温度、热稳定性都有所提高。同时，发现适量液晶环氧树脂能提高E．5l环氧树脂固化物的冲击强度和弯曲强度，但如果加入量过多会发生相分离现象，反而使固化物的性能降低。此外，本文结合测试结果，通过扫描电镜(SEM)观察断面形貌对液晶环氧树脂增强普通环氧树脂的原理给出了解释。本文还制备了液晶环氧树脂DGE．BHBTMBP／纳米碳管复

3、合材料，研究了纳米碳管的预处理方法及含量对液晶环氧树脂复合材料的性能的影响。通过透射电镜(TEM)观察发现在复合材料中经过酸处理的纳米碳管(ox．MWNT)比未经过预处理的纳米碳管(MWNT)分散更均匀。在相同含量时，含OX．MWNT的液晶环氧树脂复合材料的冲击强度及弯曲强度高于含MWNT的液晶环氧树脂复合材料。关键词：液晶环氧树脂纳米碳管复合材料热性能力学性能固化行为II浙江大学硕士学位论文AbstractLiquidcrystallineepoxyresin(LCER)anditscompositeshavebeenextensivelystudiedfordecades．Thecu

4、ringconditionsofthecuringsystemoftheLCER,diglycidyletherof4，4'-bis(4一hydroxybenzoyloxy)-3，37，5，5’-tetramethylbiphenyl(DGE—BHBTMBP)，andthecuringagent，diaminodiphenylsulfone(DDS)，werestudiedbymeansofdifferentialscanningcalorimetry(DSC)basedontherecentliteratures．TheLCERWascuredbythemethodofcompress

5、ionmoldingandmeasuredbydynamicmechanicalthermalanalyzer,impacttesteranduniversalmaterialstester．Thegiasstransitiontemperature，thestoragemodulus，thethermostability,theimpactstrength,thebendmgstrengthandtheelasticmodulusofthecuredepoxyresinswithbothDGE-BHBTMBPandacommondiglycidyletherofbisphenolA(e

6、poxyres．inE-51)wereinvestigated．TheresultsshowedthatDGE-BHBTMBPcouldincreasetheglass-transitiontemperatureandtheinitialdecompositiontemperatureofthecomposites．Theimpactstrengthandthebendingstrengthofthecompositeswouldbehigherwi也thepropercontentofLCER．ThephaseseparationcawedbytheexcessLCERmadethem

7、echanicalpropertiesworse．AreasonableexplanationWasgivenbasedonthefeaturesobservedbyscanningelectronmicroscope(SEM)andotherexperimentalresults．ThecuringsystemofDGE-BHBTMBP／DDS／carbonnanotubesWaspreparedandtheeffectsofth