用兩種自制改性脂肪胺分別固化環(huán)氧樹脂,所得固化產(chǎn)物按照交變濕熱老化標(biāo)準進行老化處理.測試其濕熱老化前后的力學(xué)性能、熱性能及動態(tài)力學(xué)性能,并利用動態(tài)熱機械多頻溫度譜結(jié)合Arrhenius方程計算得到樹脂固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變表現(xiàn)活化能Ea。通過對比濕熱老化前后的表現(xiàn)活化能,解釋樹脂固化物濕熱老化前后性能的變化原因。結(jié)果表明,樹脂體系濕熱老化后表觀活化能Ea增加且隨濕熱老化循環(huán)次數(shù)的增加,Ea增大的幅度變小。Ea增加幅度的大小反映了環(huán)氧樹脂固化物濕熱老化程度的大小。
環(huán)氧樹脂具有良好的物理機械性能、熱穩(wěn)定性、優(yōu)越的電性能及突出的耐化學(xué)腐蝕性,廣泛應(yīng)用于涂料、復(fù)合材料、高性能膠黏劑和電絕緣封裝材料等領(lǐng)域,在熱固性樹脂中處于領(lǐng)導(dǎo)地位。脂肪胺可在常溫固化環(huán)氧樹脂,施工方便,使用非常廣泛。
然而,胺類固化環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基、胺基等極性親水基團,樹脂基體吸濕性強、吸水率高,濕熱老化后其力學(xué)性能、熱性能會發(fā)生較大變化。本文采用改性胺代替脂肪胺,一方面改性胺具有更低的毒性和活性,為低粘度液體,與環(huán)氧樹脂有很好的相容性,另一方面改性胺與環(huán)氧的固化物具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐腐蝕性能和介電性能。
但濕熱環(huán)境對胺固化環(huán)氧性能影響的研究還鮮有報道,尤其是利用動態(tài)熱機械多頻溫度譜研究改性胺固化環(huán)氧的濕熱老化性能還未見報道。目前,主要采用單一頻率下溫度掃描跟蹤各動態(tài)熱力學(xué)參數(shù)變化來表征復(fù)合材料的耐濕熱性。
本文利用動態(tài)熱機械多頻溫度譜計算出環(huán)氧固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變表觀活化能,以此表征環(huán)氧固化物的濕熱老化程度,并與相同濕熱環(huán)境下其靜態(tài)力學(xué)性能的變化作對比分析,以期找到一種能預(yù)測濕熱老化性能的有效方法。
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