隔热环氧树脂复合材料的研究及在电缆桥架的应用

摘要

该文以双酚A型环氧树脂为基体,三乙烯四胺为固化剂,采用浇铸工艺,选用导热系数很小的无机填料蛭石、增强效果好的石棉纤维和阻燃剂对环氧树脂进行填充改性,改善环氧树脂的隔热性能、机械性能和阻燃性能.采用硅烷偶联剂对无机填料和石棉纤维进行表面处理,提高无机填料与环氧树脂基体的界面相互作用;用自行设计的方法测试复合材料的隔热性能;并按国家标准测试复合材料的力学性能、热稳定性能、阻燃性和电绝缘性能;用扫描电镜SEM观察复合材料的微观形态.实验结果表明:经偶联剂处理过的无机填料均匀分散在环氧树脂基体中,提高了填料与环氧树脂的界面接合性.导热系数小的无机填料蛭石明显的改善了环氧树脂复合材料的隔热性能,且填料呈片状结构时,效果最为理想.石棉纤维极大地提高了环氧树脂复合材料的力学强度,阻燃剂赋予了环氧树脂复合材料阻燃性能.总之,我们采用硅烷偶联剂处理填料表面,并以合适的配比来填充环氧树脂,能够制得隔热性能优良,增强和防火性能好的隔热环氧树脂复合材料.填料/环氧树脂复合材料做成的电缆桥架已投入试运行,并且运转效果良好.

目录

文摘

英文文摘

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前言

1文献综述

1.1环氧树脂研究状况

1.1.1环氧树脂基复合材料

1.1.2环氧树脂的特性及其应用

1.1.3环氧树脂的发展史

1.1.4环氧树脂应用研究动态

1.2固化剂

1.2.1固化剂的分类

1.2.2固化剂反应机理

1.2.3固化剂用量的计算

1.3填料对环氧树脂的改性

1.3.1填料的种类及用途

1.3.2填料的改性效果

1.3.3偶联剂对填料进行表面处理及其作用

1.4相关课题研究现状

1.4.1隔热环氧树脂研究现状

1.4.2环氧树脂的韧性改进途径及其增韧机理

2实验部分

2.1实验原料及设备

2.2实验工艺条件的确定

2.2.1环氧树脂复合材料的工艺条件

2.2.2电缆桥架制备工艺

2.3性能测试

2.3.1导热性能测试

2.3.2冲击性能测试

2.3.3压缩性能测试

2.3.4弯曲性能测试

2.3.5维卡软化点测试

2.3.6玻璃化温度测试

2.3.7热膨胀系数测试

2.3.8热失重TG测试

2.3.9电阻率测试

2.3.10扫描电子显微镜分析

3结果与讨论

3.1隔热填料的选择

3.1.1无机填料/环氧树脂复合材料的冲击性能

3.1.2填料品种对环氧树脂复合材料隔热性的影响

3.1.3蛭石用量对环氧树脂复合材料隔热性的影响

3.1.4石棉粉用量对环氧树脂复合材料隔热的影响

3.2玻璃纤维/蛭石/环氧树脂复合材料

3.2.1玻璃纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的冲击强度

3.2.2玻璃纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的隔热性能

3.3石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料

3.3.1石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的冲击强度

3.3.2石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的力学性能

3.3.3石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的隔热性能

3.3.4石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的热膨胀系数

3.3.5石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的玻璃化温度

3.3.6石棉纤维/蛭石/环氧树脂复合材料的维卡软化点

3.4阻燃剂对环氧树脂复合材料性能的影响

3.4.1环氧树脂复合材料的阻燃性能

3.4.2阻燃剂对环氧树脂复合材料冲击强度的影响

3.4.3阻燃剂对环氧树脂复合材料力学性能的影响

3.4.4阻燃剂对环氧树脂复合材料隔热性能的影响

3.4.5阻燃剂对环氧树脂复合材料热膨胀系数的影响

3.4.6阻燃剂对环氧树脂复合材料玻璃化温度的影响

3.4.7阻燃剂对环氧树脂复合材料维卡软化点的影响

3.4.8环氧树脂复合材料的电阻率

3.4.9环氧树脂复合材料的热失重TG

3.5隔热环氧树脂复合材料电缆桥架

3.5.1隔热环氧树脂复合材料电缆桥架的结构

3.5.2桥架性能测试

3.5.3应用情况

4结论

参考文献

致谢