改性聚碳酸酯及环氧树脂的制备及性能研究
针对聚碳酸酯(PC)与环氧材料两种应用广泛的材料进行了改性研究;为了保证材料的长期使用性能,着重研究了热处理对力学性能的影响以及长期蠕变行为。下面将对两种改性体系分别进行论述。 尽管纯PC具有优异的常温韧性,但其低温韧性较低且退火后会使得常温韧性大幅降低。为解决以上不足,用含硅橡胶的核壳粒子MSiA对PC进行了改性。着重研究了添加量、热处理、温度和尺寸对力学性能的影响,并研究了添加量对合金的热性能影响。主要结论如下: (1)尽管PC/MSiA的常温力学性能略低于纯PC,但其低温韧性远高于PC;并且PC/MSiA在经历很长时间热处理后仍能保持良好韧性。 (2)通过研究物理老化中的热焓松弛现象发现,纯PC和PC/MSiA在物理老化过程中的热焓松弛峰变化规律与一般规律相符,即峰值温度和峰面积随物理老化时间的增大而增大;且MSiA添加会提高老化速率。但对于PC-聚硅氧烷共聚物(PC-PDMS),峰值温度却随老化时间的增加而降低。研究发现,如果在PC-PDMS物理老化过程中施加一定外力,则峰值温度会随老化时间的增加而增大,这种峰温变化上的差异可能与物理老化过程中的相容性变化和内应力有关。 (3)添加MSiA会增加材料的蠕变程度。利用大应力下的短时间蠕变数据,通过时间-应力等效构建了蠕变主曲线。残余应力对蠕变性能有重要影响,使蠕变曲线呈现出“三段式”。 在第二部分的工作中,用三种超支化环氧对E51/酸酐体系进行了增韧改性,在不牺牲强度和Tg的前提下提高环氧的韧性。由于该杂化环氧体系具有更大的自由体积分数,为保证其长期使用性能,对其老化后的韧性和长期蠕变性能进行了研究,主要结论如下: (1)加入5％超支化环氧就可同时提高材料的Tg、拉伸强度、韧性和自由体积分数。 (2)添加适量的超支化环氧可提高杂化环氧在常温和高温下抗耐蠕变性能。 (3)超支化分子的引入会加速物理老化中的热焓松弛。虽然改性后的杂化环氧在物理老化后韧性相比纯E51体系有更明显的下降,但韧性仍高于纯E51体系。
聚碳酸酯;环氧树脂;改性处理;力学性能;抗耐蠕变性能
北京化工大学
硕士
材料工程
孟焱;包建文
2016
中文
TQ323;TQ320.6
89
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）