Al2O3/环氧树脂-氰酸酯复合材料反应动力学及力学性能

• 作者: 刘宇龙 崔巍巍 李治国 滕成君 陈宇飞
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 双酚A型氰酸酯 环氧树脂 反应机制 反应动力学 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 749-757
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 字数: 5298字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190619.001

摘要

以双酚A型环氧树脂(E51)和双酚A型氰酸酯(BCE)为原料,研究E51改性BCE共固化反应机制.同时,以E51-BCE为基体树脂,溶胶-凝胶法(Sol-Gel)自制Al2O3为增强体,制备Al2O3改性E51-BCE (Al2O3/E51-BCE)复合材料.通过非等温DSC确定了E51-BCE体系的固化工艺及固化反应动力学,并根据Kissinger法和Ozawa法求得体系的表观活化能分别为66.13 kJ/mol和69.46 kJ/mol.利用红外光谱跟踪固化体系在起始固化温度为160℃、180℃时的反应历程,结果表明:起始固化温度在160℃时,以E51与BCE直接反应为主;起始固化温度在180℃时,BCE反应活性提高,以BCE自聚反应为主,生成三嗪环的速率加快,少量的BCE直接与E51反应生成恶唑啉结构.对Sol-Gel法自制Al2O3进行FTIR和TEM表征,结果表明:Al2O3为短纤维状的晶体,表面含有少量羟基.SEM结果显示:Al2O3为分散相,与基体间界面模糊,Al2O3/E51-BCE复合材料的脆断面裂纹不规则,为典型的韧性断裂;当Al2O3掺杂量为3wt％时,Al2O3在基体中分散均匀,Al2O3/E51-BCE复合材料的冲击强度和弯曲模量分别为24.2 kJ/m2和2.54 GPa,比基体树脂的冲击强度和弯曲模量分别提高53.65％和22.12％,力学性能得到明显改善.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈宇飞	哈尔滨理工大学材料科学与工程学院	50	149	7.0	9.0
5	崔巍巍	哈尔滨理工大学材料科学与工程学院	25	59	5.0	7.0
6	李治国	哈尔滨理工大学材料科学与工程学院	4	2	1.0	1.0
7	滕成君		16	33	3.0	5.0
8	刘宇龙	哈尔滨理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0