环氧氰酸酯共混物结构和性能研究.pdfVIP

刘琳，等：环氧氰酸酯共混物结构与性能研究 83 环氧氰酸酯共混物结构与性能研究 刘 琳戴光宇 李文峰王种 (同济大学材料科学与工程学院，上海200092) 摘要采用原位红外光谱法确定了环氧、氰酸酯体系的共固化反应机理，研究了非催化条件下环氧树脂含量对 产物结构的影响，并且研究了不同环簟／氰酸酯配比下体系的结构与性能之间的关系。研究表明，随体系中环氧树 脂含量的增加，产物中噫唑烷酮含量增加，相应浇注体的冲击性能有明显提高。但体系的弯曲性能略有下降；凝胶点 测试表明环氧树脂可以有效促进氰酸酯的固化反应。 关键词环氧树脂氰酸酯树脂反应机理结构与性能 STA 树脂基复合材料具有比强度和比刚度高、可设 热失重(TG)分析仪：NETZSCH449C型， 计性强、抗疲劳断裂性好、耐腐蚀，结构尺寸稳定、可 德国耐驰公司； DMA 以大尺寸成型等特点，能够满足航空航天、电子封装 热机械分析仪：TA Q800型，美国TA公 等领域对材料的要求…。目前广泛应用的热固性 司； 复合材料基体主要有环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰 冲击试验机：CharpyXCJ一50型，河北承德市试 亚胺树脂、聚酰亚胺树脂，以及越来越受到关注的氰 验机厂； 酸酯树脂等。环氧树脂以其优良的工艺性能、力学 微机控制电子万能试验机：CMT4210型，深圳 性能和物理性能、价格低廉等优点而作为涂料、胶粘 市新三思材料检测有限公司。 剂、复合材料树脂基体和电子封装材料等被广泛应 用于机械、电气电子、航空航天等领域悼J。 氰酸酯树脂因其高交联密度而带来一定的脆 膳c二。op…到 性，成为阻碍其在实际生产、生活中广泛应用的因素 之一，因此改善其韧性成为氰酸酯改性领域中最重 H Hz H H2 、 啦H ／Hz 要的课题之一。采用环氧树脂改性氰酸酯树脂可以 H2cⅣ一c一～丁。一c—f—c一～古。一c—c汀码 有效地提高氰酸酯树脂的韧性，且体系的其它性能 。 也没有明显降低，因此受到业界的广泛关注。从上 ：=心l妒 世纪90年代初至今，很多学者对环氧氰酸酯体系做 了一定的研究工作。D．A．Shimp和M．Bauer 等【3‘41首先进行了开创性的研究，而后C．A．Fy- fe[51、L．M．F．Grenier㈣和M．D．Martin[71等对此做 了进一步的研究。笔者采用原位红外光谱法对反应 如N92伽 ¨ 的细节进行了描述，表征了不同体系的性能，并解析 HF一1；b一环氧树脂DGEBA a—氰酸酯树脂BADCy D．E．IL-331； 了体系的结构与性能之间的关系。 c_-DDM单体 1实验部分 图1 氰酸醑树脂、环氧树脂及DDM单体结构式 1．1原料及设备 1．2共混物浇注体制备 D．E． 环氧树脂：双酚A二缩水甘油醚(DGEBA 将环氧树脂和氰酸酯树脂按表l所列配比称 R