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环氧树脂作为一种高性能的热固性聚合物材料,在航空航天、电子电气、建筑工程等领域有

环氧树脂作为一种高性能的热固性聚合物材料,在航空航天、电子电气、建筑工程等领域有着广泛的应用。然而,环氧树脂固化后的产物通常表现出较高的交联密度和脆性,这在一定程度上限制了其应用范围。为了克服这一缺点,科研工作者们一直在探索各种增韧方法,以期获得兼具高强度和高韧性的环氧树脂材料。 在环氧树脂的增韧方法中,通过调控固化剂的种类和用量来改善环氧树脂的力学性能是一种简便有效的途径。固化剂的分子结构和官能度会显著影响环氧树脂交联网络的形成过程和最终性能。因此,深入研究不同结构固化剂对环氧树脂体系力学性能的影响机制,对于设计高性能环氧树脂材料具有重要意义。 在众多的环氧树脂固化剂中,聚醚胺类固化剂以其独特的分子结构和优异的性能而备受关注。这类固化剂分子中含有柔性的长链醚键,使得固化后的环氧树脂具有良好的韧性。常见的聚醚胺类固化剂如D230、D400、D2000等,均呈现液体状态,易于与环氧树脂混合,加工成型工艺简便,因此在实际应用中得到了广泛使用。 除了聚醚胺类固化剂外,脂环胺类和芳香胺类固化剂也是环氧树脂体系中常用的固化剂种类。脂环胺类固化剂如PACM,含有刚性的脂环结构;芳香胺类固化剂如DDM,含有刚性的苯环结构。这些结构特征赋予了不同固化剂独特的性能,如固化温度、粘度、固化速率等方面的差异。 基于上述认识,本研究拟选用具有代表性的三种固化剂,即脂环胺类的PACM、芳香胺类的DDM和聚醚胺类的D230,对环氧树脂共聚增韧体系进行固化,系统研究不同结构固化剂对环氧树脂交联网络结构和力学性能的影响规律。通过对比分析不同体系的固化行为、交联密度、力学性能等,揭示固化剂结构与环氧树脂性能之间的构效关系,为设计高性能环氧树脂材料提供理论指导和实践依据。 本研究的创新之处在于,综合考虑了固化剂分子结构、交联网络结构和力学性能之间的关联,系统探讨了不同结构固化剂对环氧树脂增韧效果的影响机制。研究成果有望为环氧树脂的配方设计和性能优化提供新的思路,推动高性能环氧树脂材料在航空航天、电子电气等高端领域的应用发展。