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《武汉理工大学》 2009年
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有机硅/聚氨酯/环氧树脂三元共聚物的合成及性能研究

杨萍  
【摘要】: 环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性、好的粘接性、优异的力学性能和好的电绝缘性,在航空、建筑、化工及土木工程等许多领域得到应用。但其固化物的冲击强度差,表面能高,难以满足现代工程技术的需要。本文利用有机硅和聚氨酯共同对环氧树脂进行改性,将聚氨酯链和有机硅链接枝到环氧树脂链中,提高环氧树脂的韧性,赋予材料好的疏水性和耐热性。利用FTIR表征了改性环氧树脂的合成,研究了固化物的力学性能、接触角和吸水性,利用SEM、DMA、TG、DTG等方法对改性固化物的微观结构、动态力学性能以及热性能进行了研究。 以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、聚丙二醇(PPG)为原料合成端-NCO基PU预聚体,然后与环氧树脂反应,生成接枝共聚物PU/EP,加入不同分子量的氨基硅油,并用甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)进行固化,制备氨基硅油/PU/EP固化物。 研究结果表明,Si-O链段的加入在一定程度上延迟了热分解,使改性环氧树脂的热稳定性得到提高;玻璃化转变温度(Tg)比纯EP小,加入ATPDMS后的Tg要比未加入的大,这可能是由于ATPDMS的分子量小,增加了大分子量氨基硅油AEAPS与EP的相容性,两者的接枝反应机会增加,交联程度相对有所增加,Tg有所升高。 以PU/EP共聚物、氨基硅烷偶联剂DB792和端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)为原料,合成HTPDMS/PU/EP共聚物,并用FTIR进行了表征。研究了固化物的力学性能、接触角、断裂形貌。结果表明,固化物的冲击强度明显提高,但拉伸强度有所降低,当HTPDMS含量为20%,PU含量为10%时,固化物的冲击强度为24.317 kJ/m~2,比纯EP(7.81 kJ/m~2)提高了211.8%,拉伸强度为46.57MPa,此时的综合力学性能较好。 SEM显示两种固化物都呈现韧性断裂。接触角测试结果表明,两种固化物的接触角明显增大,基本都在95°以上,具有良好的疏水性能。当AEAPS含量为10%,PU含量为20%时,接触角达到最大,为106.8°,可作为低表面能材料。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ323.5

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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2 王雄伟;环氧树脂价格持稳趋升[N];中国化工报;2006年
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9 王建国;多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究[D];浙江大学;2006年
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3 王惟;一种新型PU/EP LIPN结构与性能研究[D];四川大学;2007年
4 夏新年;非离子型水性环氧树脂的合成与性能研究[D];湖南大学;2005年
5 江蓉;新型含磷阻燃环氧树脂的研制[D];北京化工大学;2007年
6 邓晓琴;环氧树脂基复合材料增韧改性研究[D];中南大学;2007年
7 王炳正;二氧化钛、硅树脂和聚氨酯改性环氧树脂的结构与性能研究[D];大连理工大学;2009年
8 洪涛;环氧树脂/氰酸酯共固化体系热性能的研究[D];南京理工大学;2007年
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10 戴珍;含芴结构环氧树脂的合成及其性能研究[D];青岛科技大学;2007年
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