預浸濕法纖維纏繞技術用環(huán)氧樹脂體系的研究.pdf

1、在環(huán)氧樹脂中添加納米二氧化硅、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物、硅烷偶聯劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐機械攪拌，混合均勻，制備出滿足預浸濕法纖維纏繞工藝要求的具有長期化學穩(wěn)定性和溫度觸變性的樹脂體系。本文首次提出了溫度觸變的概念，同時對環(huán)氧樹脂體系的溫度觸變現象以及不同耐溫等級下樹脂體系的配方進行了研究，并對樹脂澆注體的力學和耐熱性能進行了分析研究。 應用FT-IR、SEM等分析手段對環(huán)氧樹脂的溫度觸變現象進行了研究。結果表明，氣相納米二氧

2、化硅均勻分散于環(huán)氧樹脂體系中，相互之間和與環(huán)氧樹脂基體表面的羥基之間形成大量的分子間氫鍵，室溫情況下，氫鍵相互間作用力強，體系表現為凝膠狀態(tài)，溫度一旦達到或者高于觸變溫度，分子間氫鍵遭到破壞，體系由凝膠狀態(tài)變?yōu)槿苣z狀態(tài)。 對不同耐溫等級要求的樹脂體系配方和制備工藝進行了詳細的研究。結果表面，耐溫等級為130℃情況下，可以用雙酚A型環(huán)氧樹脂E-51/甲基四氫鄰苯二甲酸酐體系，各物質的配比為(以環(huán)氧樹脂質量為100％，以下均為質量比

3、)：E-5l環(huán)氧樹脂為100％，甲基四氫鄰苯二甲酸酐為70％，納米二氧化硅為10％，硅烷偶聯劑KH-550為2％，乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物為1％。耐溫等級為160℃時，改用三官能團環(huán)氧樹脂TDE-85/酸酐體系，各物質配比為TDE-85環(huán)氧樹脂為100％，甲基四氫鄰苯二甲酸酐為115％，納米二氧化硅為15％，硅烷偶聯劑KH-550為2.5％，乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物為l％。制備過程為：金屬絡合物85℃下溶于環(huán)氧樹脂中，降溫至65℃后

4、加入酸酐和偶聯劑后再次混合均勻，分次加入納米二氧化硅，攪拌大約三小時后，冷卻至室溫。 對環(huán)氧樹脂/咪唑絡合物體系能否滿足預浸濕法纖維纏繞用樹脂基體的工藝要求進行了初步探討。結果表明，用咪唑金屬絡合物作為環(huán)氧樹脂的固化劑組成的樹脂體系具有長期化學穩(wěn)定性，但是混合納米二氧化硅后卻不具有溫度觸變效果。 對TDE-85環(huán)氧樹脂/甲基四氫鄰苯二甲酸酐/納米二氧化硅體系進行力學性能測試，結果為體系彎曲強度為141.13MPa，彎曲模