DGEBA/OSC共混改性环氧树脂热力学性能的分子模拟与实验研究

摘要

将脂环族环氧树脂(OSC)与双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)共混,以甲基四氢苯酐(MTHPA)作为固化剂,通过分子动力学(MD)模拟构建了不同配比DGEBA/OSC环氧树脂共混体系,并制备了共混体系试样,采用仿真与实验结合的方法研究了共混体系的热力学性能。结果表明:随着OSC占比增加,共混体系的玻璃化转变温度(Tg)升高,DGEBA与OSC的摩尔比为6∶4时,Tg提高了30.7 K;体系的弹性模量及强度先升高后降低,在摩尔比为8∶2时达到最优。加入OSC可以减小体系的自由体积占比(FFV)和均方位移(MSD),使分子链段运动能力减弱;协同扭转能垒和内聚能密度(CED)的计算结果表明,分子链段刚性强、链段间相互作用力大的共混体系热力学性能更优异。