论文部分内容阅读
复合材料是目前航天航空,深海资源开发,汽车船舶工业等装备轻量化的重要材料之一。随着工业发展进步,期望复合材料具有更高的比强度。玻璃微珠填充的复合材料是轻质复合材料的重要体系,可通过降低树脂粘度,增加微珠填量的方式降低玻璃微珠填充复合材料的密度。因此开展低粘度树脂的研究具有重要的意义。本文以E51环氧树脂基体,与GC-02活性稀释剂复合制备低粘度环氧树脂。活性稀释剂GC-02填量为40%时,制备的低粘度树脂,粘度为285cp,密度为1.143g/cm3,有效降低了 E51环氧树脂的粘度,为高填充无机物环氧树脂复合材料的制备,提供了低粘度树脂改性方法。研究中以间苯二胺(m-PDA)、三乙烯四胺(TETA)和间苯二胺和三乙烯四胺复合物为固化剂,研究了不同固化剂填量对低粘度环氧树脂的性能影响关系。固化剂间苯二胺填量为15%时,低粘度树脂固化产物的综合性能最佳,拉伸强度79.0MPa,拉伸模量3274.0MPa,弯曲强度133.1MPa,弯曲模量3082.9MPa,压缩强度117.5MPa,压缩模量3154.8。固化剂三乙烯四胺填量为13%时,低粘度树脂固化产物的综合性能最佳,拉伸强度57.1MPa,拉伸模量2589.5MPa,弯曲强度100.8MPa,弯曲模量2810.6MPa,压缩强度92.6MPa,压缩模量3061.3MPa。复合固化剂中间苯二胺与三乙烯四胺物质的量比为50:50时,用量15%时,低粘度环氧树脂固化产物综合性能最佳,拉伸强度73.5MPa,拉伸模量3241.8MPa,弯曲强度128.0MPa,弯曲模量3011.5MPa,压缩强度109.4MPa,压缩模量3095.4 MPa。研究中以低粘度树脂为基体,间苯二胺:三乙烯四胺=1:1复合物为固化剂,玻璃微珠为填料,制备了玻璃微珠填充低粘度环氧树脂复合材料,分析了玻璃微珠填量对低粘度树脂复合材料性能的影响。玻璃微珠填量为40%时,环氧树脂复合材料综合性能最佳。密度为0.54g/cm3,弯曲强度为33.1MPa,压缩强度为57.3MPa,硬度为67.3HA。对玻璃微珠填充低粘度环氧树脂复合材料压缩损伤行为分析表明,当玻璃微珠填量小于35%时,压缩断裂沿着与单轴压力方向成45°的斜面开裂。当玻璃微珠填量大于35%时,试样的裂纹主要有两条,分别在试样两个对角线,沿着与垂直压缩方向呈45°方向发生扩展。利用SEM对玻璃微珠填充低粘度环氧树脂复合材料微观断口分析,对断裂机理进行进一步的解释。