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环氧树脂由于其优良的力学性能、电绝缘性能、耐腐蚀性、粘结性能及成型工艺性能等,在复合材料领域有着广泛的应用。但由于环氧树脂存在耐热性不足,限制了其在高新技术领域的应用。本文针对环氧树脂不足之处,用氰酸酯和六钛酸钾晶须对环氧树脂E-51进行改性,讨论改性后复合材料的耐热性能和力学性能等,得到最佳的改性方案。首先,选用微粉双氰胺作为固化剂,制备出环氧树脂预浸料及其复合材料,通过红外测试分析固化剂的最佳用量,温度对凝胶时间的影响,测定其玻璃化转变温度以及力学性能。当双氰胺用量为7%(重量)时最佳,120℃时凝胶时间为23min。复合材料的玻璃化转变温度为165.9℃,拉伸强度为362.48MPa,拉伸模量为13.70GPa,断裂伸长率为4.30%,弯曲强度为550.42MPa,弯曲模量为17.57GPa。其次,用双酚A型二氰酸酯对环氧树脂E-51进行改性,对改性后复合材料的玻璃化转变温度、拉伸性能、弯曲性能以及吸湿性能进行了测试。结果表明,氰酸酯的加入明显提高了复合材料的玻璃化转变温度。当环氧/氰酸酯质量比为50/50时,玻璃化转变温度为215.6℃,与未改性的环氧树脂复合材料相比提高了49.7℃,但复合材料的拉伸和弯曲强度分别降低19.09%和12.05%。氰酸酯的加入可以明显降低复合材料的吸水率,当环氧/氰酸酯质量比为70/30时,吸水率最低。最后,将六钛酸钾晶须用硅烷偶联剂KH-550处理,对氰酸酯/环氧共聚物进行改性,研究复合材料的耐热性和力学性能。可以得出,经KH-550处理后,钛酸钾晶须与树脂的界面相容性增加。钛酸钾晶须加入到复合材料中,热分解温度和残炭率提高,拉伸强度和弯曲强度均呈现先增加后降低的趋势。SEM分析表明,加入适量的钛酸钾晶须时,具有较好的相容性,随着钛酸钾晶须含量的增加,晶须在树脂中分散性差,易于团聚,导致复合材料的力学性能降低。