论文部分内容阅读
本文利用粉末环氧树脂、固化剂、助剂等原料开发出新型的粉状环氧胶粘剂。该类胶粘剂具有成本低、环境污染小和利于实现自动化生产等特点。近年来,人们利用生物质成功地制备出生物基环氧树脂、生物质环氧固化剂以及生物质超支化增韧剂,并将其应用于代替石油基环氧树脂材料。本课题将围绕粉状环氧胶粘剂的中温固化和环氧增韧两个主要问题进行研究,以开发中温固化、高韧性的粉状环氧胶粘剂为目标。具体研究工作包括以下几部分:(1)探讨不同2-甲基咪唑(2-MI)用量对E-20/HMTA/2-MI体系的影响。2-MI加入使体系固化温度降低、冲击强度增加和热稳定性提高。当2-MI含量为0.6wt%时,体系的力学性能最佳。利用DSC曲线可知E-20/HMTA/2-MI体系固化反应Ea=100.3KJ/mol、A=3.57×1011s-1和n=0.94。通过KAS方法可预测E-20/HMTA/2-MI体系在130℃/10 min条件下固化,实现快速固化。(2)探讨不同2-甲基咪唑(2-MI)用量对E-12/DDS/2-MI体系的力学性能及固化性能的影响。加入2-MI在E-12/DDS体系中可以改善韧性并降低其固化温度。当2-MI含量为0.2 wt%时其体系的力学性能最佳,冲击强度和拉伸强度分别为11.2 KJ/m2和43.54MPa,分别较E-12/DDS体系提高了28.7%和21.3%。利用DSC曲线可知E-12/DDS/2-MI体系的Ea=64.27 KJ/mol、A=6.3×108 s-1和n=0.91。(3)研究不同量的端羧基修饰单宁酸(CATA)对E-12/MPA/2-MI体系的固化行为、热稳定性、力学性能、吸湿率等影响。CATA的端羧基可参与固化反应,形成均相结构。CATA加入E-12/MPA/2-MI体系可同时提高其体系的韧性,玻璃化转变温度(Tg)和拉伸性能等性能。当1.0wt%CATA时,E-12/MPA/2-MI/CATA体系冲击强度最高,比未改性体系高111%。(4)研究不同量的端羧基修饰单宁酸(CATA)增韧改性没食子酸基环氧树脂(GA-EP)制备粉状环氧胶粘剂。当1.0 wt%CATA时,GA-EP/MeHHPA/2,4-EMI/CATA体系的力学性能最佳,冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率分别为17.3KJ/m2、52.1 MPa、5.3%,较未改性体系分别提高了74.8%、22.0%、39.5%。通过SEM可知,该体系没有相分离痕迹,有大量的丝状物,符合原位增韧增强机理。