聚酯酰胺增韧改性环氧树脂的研究

摘要

环氧树脂是一种重要的热固性树脂，它具有优良的力学性能、电绝缘性能、化学稳定性等性能，应用领域广泛。但环氧树脂固化物存在脆性较大的缺陷，限制了它的应用，因此增韧改性环氧树脂一直是研究中的重点。
　　本文以己二酸、三乙二醇/甲基丙二醇、尿素、顺酐为原料，在一定的工艺下合成了线性端羧基聚酯酰胺。通过红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚酯酰胺进行表征，分析表明，合成的聚合物含有酯基与酰胺键，分子量分布较窄，且分子量随着尿素用量的增加而降低。通过酸值、环氧值测试以及红外光谱测试可以发现，聚酯酰胺改性环氧树脂的反应过程中，聚酯酰胺的端羧基与环氧树脂中的环氧基接枝。通过力学性能测试可知，当己二酸、三乙二醇、尿素、顺酐的摩尔比为10:8:2:2时合成的聚酯酰胺具有最优的增韧效果。
　　在一定的固化工艺下，当该聚酯酰胺、环氧树脂 E-44、甲基六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐、吡啶的质量比为10:100:35:35:0.47时，改性环氧树脂固化物的冲击强度最高，达到了26.5 kJ/m2，相对未改性环氧树脂固化物提高了78.1％，弯曲强度则略有降低，为118.7 MPa。通过扫描电子显微镜(SEM)分析可以发现，聚酯酰胺改性环氧树脂固化物的冲击断面表现出韧性断裂特征，进一步印证了冲击强度测试结果。差示扫描量热法(DSC)和热失重(TGA)测试结果表明，聚酯酰胺的加入略微降低了环氧树脂的固化速率，改善了环氧树脂的热稳定性，避免了超支化聚酯酰胺增韧时热稳定性降低的缺陷，在增韧改性环氧树脂领域具有潜在的应用价值。

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第1章 绪论

1.1课题背景

1.2环氧树脂概述

1.3环氧树脂增韧改性方法

1.4聚酯酰胺概述

1.5主要研究内容

第2章 实验部分

2.1实验原料

2.2实验部分

2.3测试与表征

2.4本章小结

第3章 聚酯酰胺改性环氧树脂研究

3.1聚酯酰胺表征

3.2聚酯酰胺接枝改性环氧树脂

3.3改性方法对环氧树脂固化物性能的影响

3.4本章小结

第4章 聚酯酰胺改性环氧树脂固化物研究

4.1冲击断面微观形貌分析

4.2固化物冲击强度分析

4.3固化物弯曲强度分析

4.4固化物热稳定性分析

4.5改性环氧/酸酐混合物固化速率分析

4.6本章小结

第5章 环氧树脂固化物配方探讨

5.1正交试验配方设计

5.2力学性能测试

5.3聚酯酰胺用量对环氧树脂固化物性能的影响

5.4本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢