氰酸酯树脂的改性研究

摘要

氰酸酯树脂（Cyanate Ester Resin,CE）具有优异的力学、介电、耐热性及低吸水率等性能，被广泛应用于航空航天、电子工业及军事工业等领域。但CE树脂固化后形成了大量三嗪环结构，导致复合材料韧性差，不能满足某些领域的应用需求，需对其进行增韧改性。
　　本论文采用热固性环氧树脂对双酚A型氰酸酯树脂（BADCy）三聚体进行共聚改性，通过研究不同环氧树脂种类、不同固化剂含量对体系粘度的影响研究了树脂的工艺性，对E-51/BADCy树脂体系的固化机理、固化动力学、固化程序以及复合材料的性能进行了系统的研究。研究表明：当E-51含量为30％时，E-51/BADCy树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大值，分别为80.2MPa和113.3MPa，通过研究复合材料的断面形貌研究了增韧改性的机理；E-51对BADCy的耐热性能、耐湿热性能和介电性能有负面影响；而对复合材料的耐腐蚀性能影响不大，满足航空航天领域的应用要求。
　　采用Hummers法制备了氧化石墨烯（GO），用对苯二胺和1-溴正丁烷对GO进行功能化获得了对苯二胺功能化氧化石墨烯（GO-PPD）和1-溴正丁烷功能化氧化石墨烯（GO-C4H9），并采用FT-IR、Rammn、UV-vis及SEM等对GO、GO-PPD和GO-C4H9进行了表征，并研究了GO、GO-PPD和GO-C4H9在有机溶剂中的分散性。同时对E-51/BADCy树脂复合材料进行改性，制备了GO/E-51/BADCy、GO-PPD/E-51/BADCy和GO-C4H9/E-51/BADCy三种树脂复合材料，并对三种材料的性能进行了系统研究。研究表明：GO、GO-PPD和GO-C4H9的加入对纯BADCy材料的力学性能和耐热性能有明显的改善，介电性能和耐湿热性能有所下降，而耐腐蚀性能相差不大；通过研究复合材料的断面形貌研究了增韧改性的机理。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

图清单

表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 氰酸酯树脂概述

1.3 石墨烯概述

1.4 氧化石墨烯概述

1.5 氧化石墨烯/聚合物纳米复合材料

1.6 本文的研究思路

第二章 环氧树脂改性氰酸酯树脂的研究

2.1 前言

2.2 药品与仪器

2.3 固化工艺的制定

2.4 氰酸酯/环氧树脂复合材料的制备

2.5 表征方法

2.6 结果与讨论

2.7 本章小结

第三章 氧化石墨烯及功能化氧化石墨烯的制备与表征

3.1 前言

3.2药品与仪器

3.3 氧化石墨烯的制备

3.4 功能化氧化石墨烯的制备

3.5 表征方法

3.6 结果与分析

3.7 本章小结

第四章 氧化石墨烯及功能化氧化石墨烯改性氰酸酯树脂的研究

4.1 前言

4.2 药品与仪器

4.3 GO/E-51/BADCy树脂复合材料的制备

4.4 GO-PPD/E-51/BADCy、GO-C4H9/E-51/BADCy树脂复合材料的制备

4.5 表征方法

4.6 结果与讨论

4.7 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文