导　　师： 谭松庭

学科专业： G0305

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 湘潭大学

摘　　要： 液晶高分子作为一类新型的增韧剂,具有高强度、高模量、耐高温及膨胀系数小等特点,利用液晶高分子增韧环氧树脂不仅使环氧树脂的韧性明显增加.而且使材料的强度和耐热性都得到改善,由此引起人们的研究兴趣.在本研究工作中,我们利用溶液缩聚法合成两种热致性液晶高分子PQTG和PDBH,并在PDBH中引入了极性基团.合成产物的结构和性能分别用FTIR、DSC及POM进行了表征,POM照片显示它们的液晶相温度范围分别为178℃~240℃和190℃~240℃.利用等温和非等温DSC研究了PDBH与邻甲酚醛环氧树脂的固化动力学,其结果显示当转化率低于80％时为一级固化反应.当转化率较高时,实验数据与所建立的模型之间存在明显的偏差,用扩散因子对建立的模型进行校正后,发现在整个固化过程中实验数据与模型都比较吻合.另外,PDBH的加入,降低了固化活化能EA,从而提高了固化反应速率.根据PDBH和邻甲酚醛环氧树脂变温DSC的T~β外推法,确定了较适宜的固化工艺条件为:预固化温度150℃、固化温度180℃及后处理温度200℃.由于PDBH中含有极性基团能与环氧树脂基体产生很好的相互作用,因此其性能要优于PQTG,当将其与邻甲酚醛环氧树脂共混固化后,其冲击强度和弯曲强度分别比原来提高2.28倍和1.28倍,玻璃化温度增加了28℃.当将其与双酚A环氧树脂共混固化后,其冲击强度和弯曲强度分别比原来提高1.93倍和1.20倍,而玻璃化温度增加了17℃.最后根据断裂力学及共混物的POM和SEM研究了热致性液晶PQTG和PDBH增韧环氧树脂的机理.其中POM照片显示,固化后的PQTG和PDBH均匀地分布在环氧树脂基体中.SEM结果显示,PQTG和PDBH的加入,产生了微塑性变形,改变了试样断裂时裂纹的扩展方向,增加了基体材料的耗能途径,从而提高了材料的冲击强度.

关 键 词： 热致性液晶高分子 邻甲酚醛环氧树脂 固化动力学 共混 增韧机理

分 类 号： [O631.1]

领　　域： [理学] [理学]