形狀記憶環(huán)氧樹脂的制備及性能研究.pdf

1、國內圖書分類號：TB332國際圖書分類號：620理學碩士學位論文形狀記憶環(huán)氧樹脂的制備及性能研究碩士研究生：賴學平導師：劉宇艷教授申請學位：理學碩士學科、專業(yè)：高分子化學與物理所在單位：應用化學系答辯日期：2007年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文I摘要空間展開結構技術是一種可以較為容易地構建成大型空間結構，降低空間運載體積與發(fā)射成本的有效途徑。熱固性樹脂基形狀記憶復合材料是展開結構的理想材料，能夠在地面進

2、行折疊封裝，在軌通過加熱可靠展開。本文開發(fā)一種形狀記憶環(huán)氧樹脂，對其性能、形狀記憶原理與條件進行研究；針對樹脂體系存在的問題，對樹脂體系進行改性及提出二階段固化技術。采用DSC測試了樹脂體系的玻璃化轉變溫度(Tg)，在Tg之上進行形狀折疊變形，確定出具有形狀記憶效應的樹脂配比。采用動態(tài)力學分析(DMA)測試了樹脂體系的存儲模量與損耗角正切隨溫度變化關系，計算了樹脂的交聯度，分析存在形狀記憶效應的條件。測試了樹脂體系的折疊展開回復形狀記憶

3、性能和拉伸收縮回復形狀記憶性能，研究了交聯度對形狀折疊應變的影響、形狀回復溫度對回復時間的影響、形狀變形循環(huán)次數對形狀記憶性能和力學性能的影響。結合測試結果分析了環(huán)氧樹脂的形狀記憶機理。分別采用低分子量脂肪族環(huán)氧樹脂與納米SiO2對制備的形狀記憶環(huán)氧樹脂進行增韌改性。拉伸性能測試表明填加低分子量脂肪族環(huán)氧的EPG18體系出現屈服，掃描電鏡(SEM)觀察其為韌性斷裂，該體系具有優(yōu)良的形狀記憶性能；用納米SiO2改性環(huán)氧樹脂體系，改性樹脂體

4、系的強度和模量提高，但韌性沒有得到有效改善。研究了芳綸纖維環(huán)氧形狀記憶復合材料的形狀記憶性能和層間剪切強度，分析了纖維含量對復合材料形狀記憶性能的影響。結果表明，纖維含量增加，復合材料形狀記憶性能減弱；纖維質量分數控制在20%到40%為佳。針對形狀記憶環(huán)氧樹脂體系受熱后力學強度降低的問題，本文提出了UV引發(fā)和熱引發(fā)的二階段固化技術。結果顯示，UV引發(fā)二階段固化使樹脂體系Tg提高20℃，交聯度提高6.7倍，拉伸強度提高95.9%。采用熱引