MWCNTs-NH2/环氧树脂纳米复合材料压缩性能影响机理

作者：唐峰; 张清杰; 高亮; 吴剑桥; 隋刚; 杨小平

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2016, 43(02): 48-52.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2016.02.008

• 环氧树脂
• 氨基化碳纳米管
• 醚化作用
• 压缩性能
• 复合材料

采用1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、对氨基苯酚环氧树脂(AFG-90)及其混合树脂,以二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,添加氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH2)制备了纳米复合材料。应用非等温差示扫描量热(DSC),红外光谱(FT-IR)和力学性能测试等方法,分析了添加MWCNTs-NH2前后,树脂体系固化反应、醚化反应与压缩性能的变化。研究结果表明,碳纳米管/环氧树脂复合材料的压缩性能与固化反应后期羟基和环氧基团之间的醚化作用有密切关系。MWCNTs-NH2的加入阻碍了TDE-85/DDS体系固化反应后期的醚化作用,与纯树脂体系相比反应热降低了50 J/g,红外光谱中脂肪族醚键与苯环吸收峰面积比值降低了7.7%,复合材料压缩强度降低了3.2%。与之相反的是,MWCNTs-NH2的加入促进了AFG-90/DDS体系固化反应后期的醚化作用,与纯树脂体系相比,反应热提高了80 J/g,红外光谱中脂肪族醚键与苯环的吸收峰面积比值提高了13.8%,复合材料压缩强度提高了17.4%。

• 单位
  北京化工大学; 有机无机复合材料国家重点实验室; 西安现代控制技术研究所