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多官能度环氧影响共混体系耐能的因素容易

时间:2021-06-03 来源网站:西安汽车网

多官能度环氧影响共混体系耐能的因素

稿源:中新 为了研究多官能度环氧树脂(AFG-90)对环氧树脂共混体系耐热性能的影响,专家通过动态机械分析仪测试了其不同加入量的共混树脂固化物的玻璃化转变温度(Tg)。结果表明AFG-90和普通环氧树脂有很好的相容性,其固化物的Tg{TodayHot}随AFC-90加入量的增加而增加,并表现出1个较佳值范围;而固化物的初始模量基本保持不变。这一研究成果具有重要意义。结果表明:环氧树脂共混体系AFG-90加入量的极限值为120%;对于不同AFG-90加入量的环氧树脂混合体系,其模量保持不变。环氧树脂的合成始于20世纪30年代,其物理化学性能、力学性能以及工艺性能优异,应用日益广泛。60年代以来改性耐高温环氧树脂成为环氧树脂研究重点。 提高环氧树脂的耐热性能一般有2种途径,通过环氧树脂或固化剂本身引入新结构,开发新型环氧树脂;采用共聚—共混法对现有树脂进行改性,如化学共聚法、互穿络法等。而该研究是在多官能度环氧树脂(AFG-90)与普通环氧树脂混合物中,不同AFG-90加入量对共混物耐热性及模量的影响。这一研究所用原材料包括——树脂:双酚A型环氧树脂,牌号E-51,无锡树脂厂产;多官能度环氧树脂(AFG-90),自制;固化剂:甲基四氢苯酐;促进剂:咪唑。多官能度环氧树脂(AFC-90)-环氧树脂共混物的制备过程是:在带搅拌的三口烧瓶中,加入定量的AFG-90和E-51,搅拌加热至160~180℃,反应30min为透明均相液体后冷却至室温。将冷却后的树脂中加入定量的固化剂和促进剂,搅拌加热温度控制在65~70℃;将配置的共混物注人模具中,然后置于烘箱固化,固化温度为80℃/2+160℃/6h,自然冷却后脱模即得到45mm×l0mm×1.5mm的树脂浇注体。 AFG-90的加入量对共混物Tg的影响研究表明,当AFG-90的加入量(相对于双酚A型环氧树脂质量)为120%,共混改性环氧树脂体系的玻璃化转变温度(Tg)为167.6℃,比纯双酚A型环氧树脂(E-51)的玻璃化转变温度约高45℃。这是由于AFG-90和双酚A型环氧树脂有很好的相容性,AFG-90分子中有多个环氧基,增加了共混树脂固化物的交联密度、结构紧密,体系的耐热性随AFG-90的加入量{HotTag}增加而增加;当AFG-90的加入量大于120%,体系的玻璃化转变温度开始下降。这是由于随着AFG-90添加量的增加,AFG-90与E-51相容逐步降低,固化物中会出现AFG-90的自聚颗粒,混合体系中会产生相分离使其耐热性降低。 AFG-90的加入量对共混物模量的影响如何?体系在室温下的储存模量约为3.75 GPa,温度到达Tg时的储存模量约为2.6GPa,模量的保持率为70%共混改性树脂固化物的储存模量并未随AFG-90加入量的变化而发生改变。根据自由体积理论,AFG-90的加入及加入量的不同并没有改变体系自由体积的大小,在同一温度下体系模量基本保持不变。这可能由于在固化过程中,AFG-90单体交联共聚成络结构,并没有改变体系化学键的堆砌密度,因此体系的自由体积不变。多官能度环氧树脂(AFG-90)和双酚A型环氧树脂有很好的相容性,其共混体系的耐热性随AFG-90加入量的增加而提高;当AFG-90的加入量为120%,共混改性环氧树脂体系的玻璃化转变温度(Tg)为167.6℃,比纯双酚A型环氧树脂CYD-128约高45℃。

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