论文部分内容阅读
液晶环氧树脂是一类性能优异,并且具有广泛应用前景的功能材料,它是热固性液晶高分子材料的一种。本文对通过分子设计法,合成一种新型的液晶环氧树脂,并将其作为增韧剂来改性海因环氧树脂进行研究,为新型液晶环氧树脂的开发提供理论基础,具有一定的理论意义和实际应用价值。 采用环氧氯丙烷法制备了邻甲基对苯二酚二缩水甘油醚(Me-PHBHQ)。用FT-IR、1H-NMR对其分子结构进行了表征,通过POM证明其液晶相。通过正交试验确定其最佳合成工艺。 制备了Me-PHBHQ改性海因环氧树脂(HYEP)体系Me-PHBHQ/HYEP/Me-THPA的不同配方,通过凝胶时间绘制其凝胶曲线、Ea~a曲线,实验表明Me-PHBHQ的加入促进了固化反应的进行,原因是液晶基元促使了体系的反应活化能变低。 通过测试各配方(Me-PHBHQ/HYEP/Me-THPA)体系的黏度,经过等温和非等温黏度测试,计算了其流动活化能,并根据双阿伦尼乌斯方程建立了化学流变模型,为以后的试验奠定了一定的基础。 利用平板小刀法,测试各配方不同温度下的凝胶时间,根据阿伦尼乌斯公式计算各配方的反应活化能分别是69.29kJ/mol、66.13kJ/mol、50.01kJ/mol、61.89kJ/mol,并预测了其凝胶点-时间模型。 根据凝胶时间、黏度及经验确定其固化工艺90℃/2h+110℃/4h+130/2h+150℃/2h。并对试样进行冲击试验,弯曲试验、拉伸试验,结果表明:配方二的力学性能最好,冲击强度23.01kJ/m2,弯曲强度139.79MPa,弯曲模量5599.39MPa,拉伸强度为50.47MPa。 通过热重分析,改性体系的耐热温度指数均有所下降,且配方四的耐热温度指数下降最大为64.42℃。根据Freeman-Carroll法计算各配方都为一级反应,配方一的热分解活化能E=105.14kJ/mol;配方二E=94.33kJ/mol;配方三E=80.52kJ/mol;配方四E=98.93kJ/mol。