自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能 - 江苏大学.pdf

２０１７年７月 第３８卷　第４期 Ｊｕｌｙ２０１７ Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１７．０４．０１５ 自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能 袁新华，陈燕秋，张　倩，刘永强 （江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江２１２０１３） 摘要：以脲醛树脂为壁材，Ｅ５１环氧树脂为芯材，利用原位聚合法制备了自修复环氧树脂微胶囊． 采用扫描电镜观察了微胶囊形貌，金相显微镜测量了微胶囊的粒径大小及分布，傅里叶变换红外光 谱仪表征了微胶囊化学结构，综合热分析仪分析了微胶囊热稳定性．将Ｅ５１微胶囊与潜伏性固化 剂邻苯二甲酸酐植入到Ｅ４４环氧树脂基体中，制备了自修复微胶囊型环氧树脂复合材料，利用简 支梁冲击试验机测试了试样冲击强度和自修复效率．结果表明：制备的微胶囊呈规则球体，囊芯质 量分数高，热稳定性好；微胶囊的植入使得环氧树脂复合材料的冲击断面形貌从平整形态向针状斑 纹形态转变．当自修复环氧树脂复合材料中微胶囊和潜伏性固化剂的质量分数分别为８．０％和 ３．０％时，自修复效率达到８１．５％． 关键词：环氧树脂；微胶囊；复合材料；自修复；自修复效率 中图分类号：Ｏ６３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１７）０４－０４６１－０５ 引文格式：袁新华，陈燕秋，张　倩，等．自修复微胶囊型环氧树脂复合材料的制备及其性能［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版）， ２０１７，３８（４）：４６１－４６５，４７１． Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ ＹＵＡＮＸｉｎｈｕａ，ＣＨＥＮＹａｎｑｉｕ，ＺＨＡＮＧＱｉａｎ，ＬＩＵＹｏｎｇｑｉａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｉｎｓｉｔｕｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈ ｕｒｅａｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｒｅｓｉｎａｓｓｈｅｌｌｍａｔｅｒｉａｌａｎｄＥ５１ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎａｓｃｏｒｅｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆ ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ），ａｎｄｔｈｅｓｉｚｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙ Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ（ＦＴＩＲ），ａｎｄｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｅｒ（ＴＧＡ）．ＭｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄＥ５１ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔａｎｄｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅｌａｔｅｎｔｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔｗｅｒｅｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｏＥ４４ｅｐｏｘｙｍａｔｒｉｘｔｏｐｒｅｐａｒｅｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｐｏｘｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ＴｈｅｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＣｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓａｒｅｕｎｉｆｏｒｍｓｐｈｅｒｅｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｒｅｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｇｏ