液晶增韌改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂（Epoxy）作為一種復(fù)合材料的樹脂基體，具有粘接性好、固化收縮性低、絕緣性優(yōu)異、成型工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械性能強(qiáng)等諸多優(yōu)異特性，環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中最重要的一種，在航天、航空、電子電氣、粘合劑、涂料等多個(gè)領(lǐng)域廣泛使用，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于環(huán)氧樹脂使用過程中發(fā)生交聯(lián)固化，造成了環(huán)氧樹脂抗沖擊性能變差，因此針對(duì)提高環(huán)氧樹脂的沖擊韌性吸引著大量研究者的目光。論文針對(duì)提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料抗沖擊性的難題，通過設(shè)計(jì)合成同時(shí)具有剛性鏈和柔性鏈

2、結(jié)構(gòu)的液晶高分子（LCP）對(duì)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料進(jìn)行增韌改性。采用手糊成型的制備方法，把LCP增韌改性環(huán)氧樹脂與玻璃纖維（GF）、聚酯纖維（PET）、玻璃纖維/聚酯纖維制備成復(fù)合材料。研究了Epoxy/GF/LCP、Epoxy/PET/LCP、Epoxy/GF/PET/LCP復(fù)合材料的抗沖擊性能，并初步研究了混雜纖維體系對(duì)復(fù)合材料的影響。
　　設(shè)計(jì)合成具有增韌效果的LCP，通過傅里葉紅外光譜驗(yàn)證了合成產(chǎn)物具有所設(shè)計(jì)的特征基團(tuán)。DSC結(jié)

3、果顯示149℃為自制LCP的近晶相轉(zhuǎn)變，而177℃則為L(zhǎng)CP從固態(tài)到液晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度。TGA結(jié)果表明自制LCP具有很好的熱穩(wěn)定性。
　　Epoxy/GF/LCP復(fù)合材料性能研究結(jié)果表明：（1）LCP的加入能夠顯著提高玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的抗沖擊性能，加入5％的LCP能夠使復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度從25kJ/m2提高到33.84kJ/m2，沖擊強(qiáng)度提高了35.4%；（2）LCP的加入降低了復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量，提高了復(fù)合材料的韌性

4、，提高了復(fù)合材料的交聯(lián)度并且玻璃化溫度升高。
　　Epoxy/PET/LCP復(fù)合材料性能研究結(jié)果表明：（1）隨著LCP的添加聚酯纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，沖擊強(qiáng)度隨之提高，從0%LCP添加量的7.11kJ/m2提高到5%LCP添加量的13.385kJ/m2，提高了88.3%；（2）TGA結(jié)果表明LCP的添加提高了復(fù)合材料的分解溫度，熱穩(wěn)定性提高；（3）LCP的加入降低了復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量，復(fù)合材料的損耗因子先上升再下降。

5、>　　Epoxy/GF/PET/LCP復(fù)合材料性能研究結(jié)果表明：（1）混雜纖維復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨著LCP的添加而提高，沖擊強(qiáng)度提高了20.9%；（2）與Epoxy/PET/LCP復(fù)合材料相比，Epoxy/GF/PET/LCP復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高了36.5%；（3）動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析（DMA）結(jié)果表明LCP的加入降低了復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量，損耗模量峰會(huì)變寬，韌性提高，玻璃化溫度升高，LCP的添加提高了復(fù)合材料纖維層間的相容性。（4）LC