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纤维增强聚合物基(FRP)复合材料因其具有轻质高强等众多优良特性,已经成为航空航天和汽车领域当中理想的轻量化材料。树脂传递模塑(RTM)工艺是一种用于成型FRP复合材料的日益普遍的成型技术,然而为了实现FRP复合材料零部件的大批量生产,开发一种适用于RTM工艺的快速固化环氧树脂体系已成为近年来的研究热点。本文主要的研究内容及成果如下:(1)用烯丙基缩水甘油醚(AGE)稀释的双酚A型二缩水甘油醚(DGEBA)环氧树脂主要通过1-苄基-2-甲基咪唑(1B2MZ)固化。研究了异佛尔酮二胺(IPDA)含量对DGEBA-AGE-IB2MZ体系固化动力学和力学性能的影响。非等温差示扫描量热法(DSC)结果表明,当1B2MZ的含量较少时,1B2MZ首先与环氧基进行阴离子聚合反应,剩余的环氧基需要通过咪唑再生而完全固化。但是随着IPDA含量增加,环氧基首先与IPDA进行加成反应,剩余的环氧基主要通过与1B2MZ进行阴离子聚合反应而完全固化。由Ozawa-Flynn-Wall法确定的活化能(Ea)随固化度(α)的变化趋势表明IPDA用量对反应固化动力学有很大影响。最后,具有最佳力学性能的树脂体系可在120℃下20 min内完成固化。(2)用AGE稀释的DGEBA环氧树脂以2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MI)作为主要固化剂进行固化,研究了 IPDA含量对DGEBA-AGE-2E4MI体系固化动力学和力学性能的影响。结果表明,随着IPDA含量增加,非等温DSC曲线上第一个低温肩峰越来越明显,表明在固化初始阶段,越来越多的IPDA与环氧基发生加成反应。剩余的环氧基主要与2E4MI进行阴离子聚合反应。用Ozawa-Flynn-Wall法确定的Ea随α的关系在很大程度上取决于IPDA的含量。最后,具有最佳力学性能的树脂体系可在120℃下15 min内完成固化。(3)用AGE稀释的DGEBA环氧树脂以N-(3-氨基丙基)-咪唑(API)作为主要固化剂进行固化,研究了 IPDA含量对DGEBA-AGE-API体系固化动力学和力学性能的影响。非等温DSC结果表明,随着IPDA含量增加,环氧基首先与来自于IPDA和API分子结构中的伯胺基进行加成反应,剩余的环氧基主要与API进行阴离子聚合反应。用Ozawa-Flynn-Wall法确定的Ea随α的关系揭示了固化反应的复杂性。最后,具有最佳力学性能的树脂体系可在120℃下10 min内完成固化。(4)使用以上三种优选的快速固化树脂体系分别进行凝胶时间和黏度测试以确定VARTM工艺的注胶温度。之后,以这三种树脂体系作为树脂基体,分别制备了相应的玻璃纤维增强的复合材料。测试了复合材料的纤维体积含量,拉伸强度,弯曲性能以及短梁剪切强度。结果表明用API和IPDA复配的最佳树脂体系不仅具有优异的工艺性能,并且当用它作为树脂基体时,其玻璃纤维增强复合材料的纤维体积含量为53.86%,而且具有最佳的力学性能。因此,用API和IPDA复配的最佳树脂配方可作为适用于RTM工艺的快速固化树脂体系。