低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑
研究低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑的配方、反應性、工藝性及其澆鑄體和復合材料的性能。采用低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑擴鏈改性,以提高環(huán)氧樹(shù)脂的韌性。
結果表明,改性環(huán)氧樹(shù)脂的固化溫度降到了150℃,韌性得到提高,復合材料性能優(yōu)異。澆鑄體彎曲強度119MPa,熱變形溫度272℃;玻璃纖維復合材料彎曲強度2034MPa,短梁剪切強度91.8MPa。
雙馬來(lái)酰亞胺(BMI)樹(shù)脂的固化、后處理溫度一般均高達200~250℃,給復合材料構件成型帶來(lái)困難。采用引發(fā)劑可以有效地降低環(huán)氧樹(shù)脂的固化溫度而不降低其耐熱性,但所得固化物脆性大。本文中用二元胺作低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑提高低溫固化共聚型環(huán)氧樹(shù)脂的韌性,為擴大環(huán)氧樹(shù)脂基復合材料的應用創(chuàng )造較好條件。
BDDD樹(shù)脂的DSC曲線(xiàn)為一單峰曲線(xiàn),峰形平寬有利于控制固化反應和復合材料成型。峰始131℃、峰頂161℃、峰終184℃,表明引發(fā)劑的存在已大大降低環(huán)氧樹(shù)脂的固化溫度范圍。BDDD樹(shù)脂的凝膠化時(shí)間-溫度曲線(xiàn),同時(shí)繪出Lcxu292的曲線(xiàn)以作比較。
在相同的溫度下,BDDD樹(shù)脂的凝膠化時(shí)間更短,表明BDDD樹(shù)脂的反應活性更大。與 Lcxu292樹(shù)脂的DSC曲線(xiàn)特征峰溫度比較,BDDD樹(shù)脂的放熱峰溫度降低。所以,BDDD樹(shù)脂的固化反應可在更低溫度下進(jìn)行。
參考Lcxu292的固化工藝,進(jìn)行了不同固化工藝對澆鑄體性能影響的實(shí)驗。從中可見(jiàn),固化工藝由120℃/8h+140℃/2h+160℃/2h降低 10℃變?yōu)?10℃/8h+130℃/2h+150℃/2h后,澆鑄體的彎曲強度、沖擊強度、熱變形溫度均得到提高,驗證了BDDD樹(shù)脂的活性高于Lcxu292的實(shí)驗結果。
中文名稱(chēng):4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA
中文別名:二(3-甲基-4-氨基-6-乙基)苯甲烷; 硬化劑MED; 4,4亞甲基雙(2-甲基-6-二乙基苯胺)
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
BDDD樹(shù)脂及其復合材料的性能。BDDD樹(shù)脂澆鑄體和玻璃纖維復合材料與未經(jīng)擴鏈改性的低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂以作比較。兩者的固化、后處理工藝不同,Lcxu292固化工藝為120℃/8h+140℃/2h+160℃/2h,后處理工藝為180℃/8h;BDDD樹(shù)脂固化工藝為110℃/8h+130℃/2h+150℃/2h,后處理工藝為180℃/16h,固化溫度比Lcxu292降低了10℃。
BDDD澆鑄體彎曲強度、沖擊強度高于Lcxu292,表明改性樹(shù)脂的韌性得到提高。熱變形溫度低于Lcxu292,但仍有272℃,不失為耐熱樹(shù)脂基體。S-GF/BDDD復合材料的力學(xué)性能均高于E-GF/Lcxu292,短梁剪切強度提高到91.8MPa。剪切斷口的掃描電鏡觀(guān)察也表明玻璃纖維與BDDD樹(shù)脂間的粘接良好。
低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂Lcxu292研究工作基礎上,進(jìn)行了低溫固化環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑擴鏈改性的研究,得到了韌性適中、耐熱性較高的低溫固化擴鏈環(huán)氧樹(shù)脂BDDD。BDDD樹(shù)脂的固化工藝為110℃/8h+130℃/2h+150℃/2h,后處理工藝為180℃/16h。澆鑄體熱變形溫度272℃,彎曲強度119MPa,S-GF/BDDD復合材料性能優(yōu)異,彎曲強度2034MPa短梁剪切強度91.8MPa。
合擴鏈劑基PU彈性體的DMTA混合擴鏈劑中不同BHTD含量的混合大二醇基PU彈性體試樣的DMTA測試結果。由儲能模量(E′)與溫度的關(guān)系圖譜可以看出,在20 ̄40℃溫度范圍內,所有試樣的儲能模量明顯降低,但PUE-0參考試樣的儲能模量降低幅度不大;低于室溫時(shí),這些材料的儲能模量存在著(zhù)一定的差異,在所有混合擴鏈劑彈性體樣品中,PUE-20的低溫模量最低,表明引入的BHTD擴鏈劑能顯著(zhù)降低材料的模量。
損耗角正切tanδ與溫度的關(guān)系圖譜中可知,損耗峰的強度和位置與擴鏈劑的組成有關(guān)。在10 ̄60℃范圍內出現的損耗峰是由于在硬鏈段和軟鏈段界面存在非晶態(tài)的界面區域所致。PUE-80和PUE-0彈性體的最大內耗溫度分別為10.3℃和31.2℃,其它彈性體的最大內耗峰溫度介于兩者之間,PUE-40彈性體的內耗峰最高。分析DMTA測試結果表明,當混合擴鏈劑中BHTD含量為40%時(shí),硬鏈段相界面的非晶態(tài)區域增加,使相混合程度顯著(zhù)增加,致使材料的綜合力學(xué)性能提高。
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