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环氧树脂因其优异的力学性能、粘接性能、耐化学性能、电绝缘性能等特点以及较高的性价比、交联密度易于控制等优点,广泛应用于汽车、造船、航空、化工、电子电器、土木建筑等各个领域。随着现代科技的高速发展,对环氧树脂的性能提出了更高的要求,推动着高性能环氧树脂的发展。 本论文立足于新型固化体系的开发,在前人研究工作基础上,设计合成了7种含硅芳香二胺单体,利用1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、FTIR和高分辨质谱(HRMS)进行了表征,并对其用作环氧树脂E51的新型固化剂进行了固化动力学研究,对固化树脂的热性能、力学性能、疏水性能进行了研究,并用SEM考察了固化树脂的断面形貌。 结果表明,新型固化剂/环氧树脂体系的固化均为级数小于1的反应,结构相近的固化体系具有相近的活化能,分子中甲基含量高的体系活化能较低,分别为46.6kJ/mol和47.5kJ/mol,含有较多刚性苯环的体系活化能高,分别为52.13kJ/mol和52.15kJ/mol。热学性能表明,与环氧树脂 E51/DDM固化体系相比,由于分子中柔性-Si-O-Si-基团的引入,固化体系的玻璃化转变温度降低,热稳定性能升高。 力学性能测试表明,与 E51/DDM固化体系相比,大分子链的活动性增强,受到外力时产生的内应力可及时松弛掉,固化体系有良好的粘接性能;新型固化体系E51/C5、E51/C6和E51/C7的拉伸强度增强,出现韧性断裂;有较高的断裂伸长率、冲击强度以及弯曲强度,即新型固化体系具有良好的柔韧性和刚性,而且随-Si-O-分子链的延长,韧性和弹性增强;新型固化体系的断面粗糙,有纤维状拔出物,断面呈河流状分布,也说明固化体系具有良好的韧性;但是新型固化体系防水性能较差。