硼酚醛樹(shù)脂對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的改性及其復(fù)合材料研究.pdf

1、前因子A0以及反應(yīng)級(jí)數(shù)n，推導(dǎo)出各配方的分解動(dòng)力學(xué)方程，為BPF/EP體系高溫下的分解反應(yīng)研究提供了理論依據(jù)。
　　環(huán)氧樹(shù)脂（EP）具有優(yōu)異的粘接性能、力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、介電性能，以及體積收縮率低、加工工藝性能好、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于粘接劑、涂料、機(jī)械、建筑、電氣絕緣材料等領(lǐng)域。但固化后的環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)密度較高，導(dǎo)致制品質(zhì)脆，韌性較低，耐熱性較差，不能滿足工程技術(shù)對(duì)高性能材料的要求。為此，有必要對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性，使其具有

2、更好的綜合性能。
　　本文以環(huán)氧樹(shù)脂E51和硼酚醛樹(shù)脂為原料，制成BPF/EP配方為質(zhì)量比為1＃、2#、3#、4#的四種樣品，并制備了澆注體。研究了改性樹(shù)脂基體的凝膠特性和粘度特性，并通過(guò)線性擬合計(jì)算出反應(yīng)活化能和流動(dòng)活化能。對(duì)改性環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值及其固化物的氧指數(shù)和沖擊強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試，并探討了BPF的含量對(duì)各性能的影響。
　　采用平板小刀法測(cè)定了BPF/EP樹(shù)脂體系的凝膠特性，并且計(jì)算了各改性環(huán)氧樹(shù)脂的表觀活化能，結(jié)果表明

3、，隨著B(niǎo)PF樹(shù)脂含量的增加，BPF/EP樹(shù)脂的活化能呈現(xiàn)不同幅度的下降，從配方1#到配方4#的活化能分別為81.6kJ/mol、75.2kJ/mol、70.3kJ/mol和67.7kJ/mol；樹(shù)脂體系的動(dòng)態(tài)粘度—溫度曲線呈U型分布，不同組分的低粘度平臺(tái)的粘度隨著 BPF的含量增加而增大，低粘度平臺(tái)對(duì)應(yīng)的溫度范圍也在減小且有向高溫移動(dòng)的趨勢(shì)。隨著B(niǎo)PF用量增大，改性樹(shù)脂體系的流動(dòng)活化能增加；對(duì)BPF/EP樹(shù)脂的熱穩(wěn)定行進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)B

4、PF的加入使各共混樹(shù)脂的殘?zhí)柯示玫讲煌潭鹊奶岣撸译S著B(niǎo)PF含量不斷增加，其殘?zhí)柯什粩嗵岣摺Ｔ?00℃氮?dú)庵?，配?#樹(shù)脂體系的殘?zhí)柯首罡撸_(dá)到38.25％，改性樹(shù)脂體系的耐燒蝕性能明顯改善。
　　采用非等溫差示掃描量熱法（DSC）對(duì)改性環(huán)氧樹(shù)脂體系進(jìn)行了固化動(dòng)力學(xué)研究。采用Starink方程、Kissinger方程和Crane方程聯(lián)合來(lái)計(jì)算表觀活化能Ea、指前因子A0以及反應(yīng)級(jí)數(shù)n，推導(dǎo)出各配方的固化動(dòng)力學(xué)方程。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨

5、著B(niǎo)PF樹(shù)脂含量增加，樹(shù)脂的表觀活化能不斷降低，根據(jù)T～β曲線外推法得到了各自的固化工藝參數(shù)。
　　采用熱重分析法（TGA）對(duì)改性環(huán)氧樹(shù)脂的熱分解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。采用Boswell方程、Starink方程、Kissinger方程和Crane方程聯(lián)合計(jì)算表觀活化能Ea，指前因子A0以及反應(yīng)級(jí)數(shù)n，推導(dǎo)出各配方的分解動(dòng)力學(xué)方程，為BPF/EP體系高溫下的分解反應(yīng)研究提供了理論依據(jù)。
　　通過(guò)層壓成型制備了BPF/EP/玻纖復(fù)合