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低粘度中温固化环氧树脂体系研究

蔡宏洋  
【摘要】: 大型复合材料构件如风力发电叶片等,其成型工艺大多选用液体模塑成型技术(LCM),这种成型工艺一般要求树脂体系具有低的黏度,低的固化温度,高的反应活性等等,同时树脂体系还要有增韧的作用。环氧树脂增韧的方法很多,如添加热塑性塑料、液体橡胶、超支化聚合物等,但是增韧后的树脂体系的黏度很大,同时固化温度也很高,因此不适合LCM成型工艺。而Jeffamines柔性胺类固化剂具有黏度低,固化反应温度低,能够满足LCM成型技术的基本要求。 本实验采用IPDA和JeffamineT403作为固化剂,研究了低粘度、中温固化环氧树脂体系的力学性能,分析了拉伸断裂面的微观形貌,并采用理论计算和DMTA法研究了T403/IPDA/DGEBA体系的交联密度对力学性能的影响。同时采用非线性等转化率分析方法,研究了两种Jeffamine T403、D230,以及两种脂肪环胺类固化剂IPDA和DMDC的固化动力学。结果表明:柔性胺JeffamineT403能够提高环氧树脂的韧性,T403体系的冲击强度提高约100%;随着柔性胺JeffamineT403含量的增加,拉伸断裂面越粗糙,树脂基体抗冲击能力越强;理论交联点间分子量大于有效交联点间分子量,表明了实际固化反应的复杂性。四种固化剂体系的活化能变化趋势不同,在同等转化率下,活化能大小顺序为:IPDA>DMDC>D230>T403,四种固化剂的反应活性与固化反应的活化能大小顺序比较一致。


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