【摘 要】
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随着社会的发展,对于具有优良性能的材料的需求也日益上升。环氧树脂是一种具有优良性能的热固性树脂,拥有出色的耐热性能、机械性能、耐化学性被广泛适用于民用、国防、航天等领域。但因其脆性大、易开裂等缺点影响其使用,所以研制出韧性好,不易开裂的环氧树脂可以使环氧树脂的使用前景更为广阔。本文采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）改性环氧树脂并分析其增韧机理优化其组分含量。采用1185A型TPU改性环氧树脂,并对其
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随着社会的发展,对于具有优良性能的材料的需求也日益上升。环氧树脂是一种具有优良性能的热固性树脂,拥有出色的耐热性能、机械性能、耐化学性被广泛适用于民用、国防、航天等领域。但因其脆性大、易开裂等缺点影响其使用,所以研制出韧性好,不易开裂的环氧树脂可以使环氧树脂的使用前景更为广阔。本文采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）改性环氧树脂并分析其增韧机理优化其组分含量。采用1185A型TPU改性环氧树脂,并对其进行红外光谱、动态力学分析、示差扫描量热分析、力学性能分析、光学显微镜观察断面、形状记忆性能测试等,研究其对环氧树脂的影响。拉伸测试结果显示,随着TPU含量的增加,体系的断裂伸长率先增加后降低,并在15phr时达到最高,为16.36%。拉伸强度在phr10时达到最大,为76.82MPa。拉伸断裂能在phr15时达到最大,为6.95 KJ/m~3。弯曲强度随着TPU含量的增加呈下降趋势,弯曲位移在15phr使达到最大,为2.98mm。体系的玻璃化转变温度随着TPU的加入逐渐降低,从纯EP的111.8℃降低到phr25的81.1℃。热稳定性能随着TPU的加入逐渐降低,初始分解温度从纯EP的293.3℃降低到phr25的162.2℃。光学显微镜观察得知TPU在EP基体中均匀的分布,呈海岛状结构。随后采用不同型号的TPU改性环氧树脂,研究模量对体系性能的影响。拉伸强度随TPU模量增加呈先升高后降低的趋势,并在1185A时达到最大,为70.81MPa。弯曲强度随TPU模量的增加先增加后降低,在TPU为1185A时达到最大,为86.22MPa。体系的弯曲位移随着模量的变化下降,从1175A的3.12mm下降到1195A的2.68mm。体系的玻璃化转变温度随着模量的增加逐渐降低,从纯EP体系的111.8℃降低到型号为1195A的TPU改性EP体系的91.00℃。体系的初始分解温度随着模量的增加降低,从纯EP的293.3℃降低到1195A改性EP体系的154.38℃。最后制备环氧树脂/TPU/碳纤维复合材料来研究复合材料的性能。TPU/EP/碳纤维材料的力学性能优秀,拉伸强度跟断裂伸长率表现都优异,其中拉伸强度为268.86MPa,相比于未加入TPU的EP/CF体系增加11.13%,相比于未加入碳纤维的TPU/EP体系增加210.82%。
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