树脂改性淀粉用于玻纤浸润成膜剂的研究

摘要

浸润剂一直是玻璃纤维行业中的核心生产部分，其中淀粉型浸润剂则被广泛的应用于纺织型浸润剂。本文利用树脂对淀粉进行改性处理，得到了具有纺织增强功能的淀粉成膜剂。在研究结合扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅立叶红外（IR）、粘度计等多种测试方法，研究了改性后淀粉成膜剂的多种性能，同时探索了改性淀粉的改性机理，并进一步的研究了其在复合材料上的应用。
　　本文通过红外分析，热分析，X射线衍射分析确定了改性机理，通过单因素分析和正交分析法确定了最佳的反应工艺。通过对其进行各项性能的测试，发现很大程度上改善了纺织型淀粉成膜剂的稳定性能、拉伸性能等性能，并研究了其在复合材料上的应用，解决了纺织型浸润剂用于增强时需要进行烧退处理等复杂工艺的难题。
　　改性后淀粉成膜剂的稳定性是正常淀粉的几十倍。机械强度可以达到30cN，该强度已经可以与醚化改性淀粉相媲美，利用改性后淀粉成膜剂制作的复合材料在机械性方面要比纯树脂材料在拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量上分别提高4.2％、5.3%、10.3%、15%。这些性能的研究为以后增强型浸润剂的研究提供了参考。

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1绪论

1.1引言

1.2淀粉型浸润剂

1.2.1 玻璃纤维浸润剂的发展历史及研究现状

1.2.2 玻璃纤维浸润剂的发展历史

1.2.3我国浸润剂的研究现状

1.3 淀粉及其成膜剂研究现状

1.3.1淀粉的改性方法分类

1.3.2环氧树脂改性淀粉的研究

1.3.3水性环氧树脂改性淀粉的研究

1.4玻纤复合材料

1.4.1玻璃纤维复合材料的发展与应用

1.4.2玻璃纤维增强的机理

1.4.3玻璃纤维/环氧树脂基复合材料的研究进展

1.5本课题研究的目的、意义及内容

1.5.1研究目的

1.5.2研究意义

1.5.3研究内容

2实验部分

2.1实验试剂表

2.2实验仪器及设备

2.3实验方法

2.3.1糊化豌豆淀粉的制备

2.3.2 E-44改性豌豆淀粉的制备

2.3.3水性环氧树脂改性豌豆淀粉的制备

2.3.4 玻璃纤维浸润剂涂覆装置

2.3.5复合材料制备

2.4测定方法以及表征

2.4.1改性淀粉IR分析

2.4.2改性淀粉XRD分析

2.4.3热分析测试

2.4.4黏度的测定

2.4.5表面张力的测定

2.4.6拉伸断裂强度的测定

2.4.7硬挺度的测定

2.4.8扫描电子显微镜（SEM）观察

2.4.9机械性能测试

3 结果与讨论

3.1 E-44型环氧树脂改性体系最佳工艺的确定

3.1.1 E-44型环氧树脂对豌豆淀粉的结构的影响以及其反应的机理

3.1.2 E-44型环氧树脂改性豌豆淀粉最佳工艺的确定

3.1.3 E-44型环氧树脂改性豌豆淀粉最佳工艺条件下样品的性能测试

3.1.4小结

3.2 水性环氧环氧树脂改性体系最佳工艺的确定

3.2.1 水性环氧树脂对豌豆淀粉的反应机理研究

3.2.2 水性环氧树脂改性豌豆淀粉最佳工艺的确定

3.2.3 水性环氧树脂改性豌豆淀粉最佳工艺条件下样品的性能测试

3.2.4小结

3.3玻璃纤维/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

3.3.1树脂基体固化工艺确定

3.3.2玻璃纤维的长度对复合材料机械性能的影响

3.3.3玻璃纤维含量对复合材料机械性能的影响

3.3.4玻璃纤维复合材料的微观形貌分析

3.3.5 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果