涂料树脂
环氧树脂氰酸酯树脂共聚物流变特性研究
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摘要:研究了环氧树脂/双马树脂/氰酸酯共聚树脂体系的流变特性,基于双阿累尼乌斯方程和试验数据建立了环氧树脂/双马树脂/氰酸酯共聚树脂的流变模型,同时对共聚树脂的粘度和工艺条件进行了预测。
关键词:流变双阿累尼乌斯方程共聚物
在复合材料的成型过程中,树脂的流变特性是制定复合材料固化工艺的依据,研究树脂的流变特性是复合材料成型过程中重要的基础工作之一。国内外学者对树脂流变特性进行了广泛的研究[1-4],并且基于阿累尼乌斯方程建立了各种预测树脂粘度的数学模型,主要集中在以下2方面:其一是通过树脂的动态粘度特性建立粘度-温度关系的数学表达式,求解表达式中涉及的动力学参数;另一方面是通过树脂的等温粘度特性建立粘度-温度-时间数学表达式,并求解表达式中各个参数,最后得到能预测树脂体系在不同温度和不同时间条件下的粘度值,为复合材料成型工艺条件的选择提供指导。
氰酸酯树脂(CE)是近年来快速发展的一种新型热固性树脂,具有良好的介电性能和机械性能、低的吸湿率和高耐热性,可广泛用于航空航天、电子等领域,但氰酸酯单体容易结晶,固化反应温度高,转化率低,脆性大,因此通常需用其他热固性树脂、热塑性树脂、橡胶以及双键化合物对其进行共混或共聚改性以提高其综合性能,满足航空航天产品对材料耐热性、耐湿热性及电磁性能的要求[5-12]。本课题在对环氧树脂/双马树脂/氰酸酯树脂共聚体系动态粘度特性和等温粘度特性分析的基础上,建立了树脂粘度-温度-时间的流变学模型,为复合材料成型过程中工艺条件的确定提供了理论依据。
1试验原料与仪器
1.1试验原材料
E-51环氧树脂,上海树脂厂生产;双酚A型氰酸酯,江都市吴桥树脂厂生产;双马树脂,河南省华鼎高分子合成树脂有限公司生产;催化剂,自制。
1.2共聚树脂的制备
将一定量的双酚A型氰酸酯与催化剂加入三口烧瓶中,在120~125℃温度下预聚2h,加入一定比例的E-51环氧树脂,控制反应温度在110~115℃,反应1h后加入定量双马树脂,在125~130℃下反应0.5h,制得共聚树脂。
1.3试验仪器及测试方法
·仪器:美国BrookFieldDV-Ⅱ粘度计。
·动态粘度测试:按粘度计加热装置程序设定升温曲线,升温速率为2℃/min,到达测试温度点后恒温2min读数,测试温度范围为30~190℃,每10℃为一测温点。
·等温粘度测试:测取120℃、130℃、140℃和150℃温度下粘度随时间的变化。
2试验结果与分析
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