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环氧树脂(EP)单体和固化树脂独特的化学结构,赋予其优异的综合性能表现出力学性能高、耐高温、介电性能优、吸水率低的特点,在树脂基复合材料、胶粘剂、电子封装、绝缘功能材料等领域都显示出较大的应用潜力,是目前树脂基复合材料研究领域的重点之一。
本文针对EP树脂工艺性差的缺点,用纳米粒子、液体橡胶等方法对其进行改性;改性后的环氧树脂与碳纤维纤维增强体通过VARTM工艺制成复合材料,对复合材料进行层间断裂韧性试验,实验结果表明改性后的环氧树脂制成的复合材料层间断裂韧性都有所提高,其中用CTBN改性的环氧树脂E-51的层间断裂韧性比改性前提高了106%,GIc达到了930J/m2而环氧树脂TDE-86GIc只提高了14%,改性橡胶对环氧树脂TDE-86改性效果最好,层间断裂韧性比改性前提高了近100%,GIc达到了605J/m2,纳米二氧化硅和碳纳米管也使环氧树脂TDE-86的韧性相当GIc提高了45%。
其次通过对沿厚度方向的截面和沿预裂纹方向的断裂面进行显微镜观察纳米粒子在VARTM工艺中的过滤性情况,发现不论是在厚度方向还是面内方向上,都没有发生较明显的过滤性,说明纳米粒子不仅能够充分在树脂中混合还能有良好的渗透,符合VARTM的工艺要求。