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《湖南大学》 2008年
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不饱和聚酯酰(亚)胺树脂合成及复合材料性能研究

艾永平  
【摘要】: 可控降解吸收性骨内固定材料由于具有生物降解吸收性和力学性能的衰减性,克服了金属内固定物的各种弊端,但所有研究材料的力学性能太低而使应用受到很大限制。玻璃钢具有轻质高强、耐腐防渗、隔热吸音等综合优点,近些年来在国内外建筑领域和汽车零部件上被大量使用,但大量的玻璃钢废弃物对环境的污染已经引起人们的广泛关注。鉴于此本文采用顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、苯甲醇、环己醇、甘氨酸、邻氨基苯甲酸、己内酰胺、己二胺、尿素为原料,通过熔融缩聚法合成了一系列不饱和聚酯酰(亚)胺树脂,并分别对其进行了表征。用乙酸乙烯酯为交联剂加入适量的引发-促进剂室温预交联后热处理,研究了热处理后的一系列聚酯酰(亚)胺树脂的力学性能和降解(水解)性能。利用n-HA、磷酸钙纤维(CPPF)、玻璃纤维(GF)、玻璃纤维布(GFC)、黄麻纤维(JF)分别对其进行增强,对增强后的复合材料力学性能进行了研究。 本文在大量实验基础上。获得了一些重要理论和实验结果。结果表明: (1)合成的一系列不饱和聚酯酰(亚)胺具有易交联和热稳定性好的特点。 (2)交联剂的含量及热处理条件对室温预交联再热处理后的不饱和聚酯酰(亚)胺试样的力学性能和降解(水解)性能影响很大,增加交联剂的含量或提高热处理温度及时间都有利于提高热处理后的不饱和聚酯酰(亚)胺试样的力学性能和降解(水解)性能,但它们都有一最佳值,过了这个最佳值力学和降解(水解)性能反而会降低。 (3)纳米羟基磷灰石(n-HA)对不饱和聚酯酰胺有一定增强作用,但效果不是很明显;n-HA含量超过10%后因n-HA团聚热处理后的不饱和聚酯酰胺力学性能开始降低;但在前3个月降解过程中n-HA的存在有利于提高交联后的不饱和聚酯酰树脂的力学强度保持率及降低质量损失率。 (4)磷酸钙纤维(CPPF)有利于提高热处理后的不饱和聚酯酰胺的力学强度特别是冲击强度,但是在模拟体液的环境中降解很快,降解后的CPPF留下的孔洞有利于基体的快速降解。 (5)对玻璃纤维(GF)或玻璃纤维布(GFC)表面处理和采用长纤维增强有利于提高玻璃纤维的增强效果,玻璃纤维或玻璃纤维布的质量百分含量在50%左右复合材料力学强度达到最大。 (6)黄麻纤维(JF)也有利于提高交联后的不饱和聚酯酰胺的力学性能,采用长的黄麻纤维对提高不饱和聚酯酰胺力学性能效果更明显。
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