不同固化方式下環氧樹脂體系固化行為及力學性能研究①

孫 濤，常新龍，賴建偉，方鵬亞

(第二炮兵工程大學，西安 710025)

0 引言

纖維增強聚合物基復合材料具有比強度、比剛度高，耐腐蝕、耐疲勞性能好，可設計性強等一系列優點，已廣泛用于航空航天、體育用品、汽車造船等領域。傳統的復合材料成型工藝固化時間長、固化效率低、能量消耗大，而微波固化技術具有加熱速度快、效率高、選擇性加熱及環保節能等一系列優點，在提高高分子聚合物及復合材料制造加工技術方面潛力極大，成為近年來的研究熱點。國外自20世紀80年代以來已經對聚合物基復合材料的微波固化從固化機理、固化工藝以及固化產物的熱性能、物理性能等各個方面進行了廣泛研究［1－8］，而國內目前的相關研究工作還比較少。

本文對雙酚A環氧樹脂/DDM體系進行了微波固化試驗研究，并與熱固化試驗進行了對比分析。

1 實驗

1.1 材料及儀器

環氧樹脂 E－51，化學純;4，4′二氨基二苯基甲烷(DDM)，化學純。

變頻式微波爐(工作頻率2.45 GHz，額定輸出功率1 000 W);傅里葉變換紅外光譜儀(FT－IR)，Vertex 70，德國布魯克公司;NETZSCH DSC 204 F1差示掃描量熱儀，德國耐馳公司;掃描電鏡(SEM)，Tescan Vega 3 LM;SANS CMT5205電子萬能試驗機。

1.2 試樣制備

將E－51環氧樹脂和固化劑DDM按一定配比倒入燒杯中攪拌，混合均勻后澆鑄到聚四氟乙烯(PTFE)模具中，在一定條件下進行微波固化。熱固化試樣開始加工制作，固化溫度程序為70℃/1 h+90℃/2 h+115℃/2 h+150℃/4 h，組合固化則先對澆鑄料進行微波固化，而后將其置于烘箱中進行后固化。

1.3 性能測試

(1)紅外光譜(FT－IR)分析

使用傅里葉變換紅外光譜儀進行測定，分辨率為0.4 cm－1?！?br>