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【碩士】聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的制備及性能的研究
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【碩士】聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的制備及性能的研究 授予學(xué)位:碩士 學(xué)位授予單位:武漢理工大學(xué) 學(xué)位年度:2008 環(huán)氧樹脂(EP)是工業(yè)中重要的熱固性樹脂之一。由于其優(yōu)秀的附著性、高強(qiáng)度以及抗化學(xué)腐蝕性,被廣泛的應(yīng)用于黏結(jié)劑、涂料、封裝材料等領(lǐng)域。然而,由于環(huán)氧樹脂的固化密度高所引起的脆性大和抗沖擊性差的缺點(diǎn)阻礙了其進(jìn)一步的應(yīng)用。本文研究的主要目的是將聚氨酯預(yù)聚體加入到環(huán)氧樹脂體系中,形成環(huán)氧樹脂/聚氨酯互穿網(wǎng)絡(luò)聚合體(EPPUIPNs),得到EP/PU復(fù)合材料。通過(guò)力學(xué)測(cè)試,DSC,TGA,SEM等方法研究改性材料的機(jī)械性能、熱性能以及微觀結(jié)構(gòu),并通過(guò)非等溫DSC法研究了改性材料的固化動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)聚氨酯預(yù)聚物的影響,得到了制備聚氨酯預(yù)聚物的適宜溫度為700C,反應(yīng)時(shí)間為70~90min。對(duì)聚氨酯預(yù)聚物的紅外分析表明,各官能團(tuán)基本反應(yīng)完全,得到了預(yù)期的產(chǎn)物,并討論了水對(duì)預(yù)聚物的影響因素。 力學(xué)測(cè)試表明,用聚氨酯改性后的環(huán)氧樹脂的韌性得到了很大程度的提高,同時(shí)其力學(xué)性能也有較大的提高。對(duì)端異氰酸酯基聚氨酯改性環(huán)氧樹脂而言,15%的聚氨酯與環(huán)氧樹脂能夠很好的形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得互穿材料的拉伸性能比純壞氧樹脂的提高了48.1%,沖擊強(qiáng)度提高了14.9%;對(duì)端羥基聚氨酯改性環(huán)氧樹脂而言,12%的聚氨酯與環(huán)氧樹脂能夠很好的形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得互穿材料的拉伸性能比純環(huán)氧樹脂的提高了23.7%,沖擊強(qiáng)度提高了78.9%?! ? TG.DSC研究表明,聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的熱穩(wěn)定性較純環(huán)氧樹脂有較大的提高。這是因?yàn)榫郯滨ズ铜h(huán)氧樹脂形成了兩相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使其熱穩(wěn)定性大幅增強(qiáng)?! ? 采用非等溫DSC法對(duì)改性環(huán)氧樹脂的固化動(dòng)力學(xué)研究表明,填加了PU的改性EP的表觀活化能降低,固化反應(yīng)的活性提高?! ?
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