熔融改性修复剂制备自修复环氧树脂复合材料及其性能.PDF

２０１３年３月 第３４卷　第２期 Ｍａｒ．２０１３ Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１３．０２．０１７ 熔融改性修复剂制备自修复环氧树脂 复合材料及其性能 袁新华，刘永强，韩志锐，许君尉，陈燕秋，胡　杰 （江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江２１２０１３） 摘要：用３苯基丙酸通过熔融法改性缩水甘油封端双酚Ａ环氧氯丙烷共聚物，制备了环氧树脂自 修复复合材料．研究结果表明：３－苯基丙酸可屏蔽修复剂分子链末端环氧环；修复剂填充量增加， 修复效果明显改善，改性修复剂质量分数为１０％时，１２０℃修复６ｈ的修复效率达３４．５％；对于不 同修复剂质量分数，修复时间从３ｈ延长到６ｈ的修复效率提高均比６ｈ到９ｈ的提高明显，修复剂 分子链分子运动在 ６ｈ左右达到新的平衡；修复温度提高，修复效率明显提高，修复熔融温度 １２０～１３０℃时，修复剂分子链作整链运动；试样多次修复效率随修复次数增加而降低，不添加修复 剂试样的修复效果主要来源于二次固化作用，添加修复剂试样的多次修复效率下降趋势明显降低． 关键词：环氧树脂；复合材料；自修复；裂纹；熔融改性 中图分类号：Ｏ６３３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１３）０２－０２１７－０５ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｔｈｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｍｅｌｔｒｅａｃｔｉｏｎ ＹｕａｎＸｉｎｈｕａ，ＬｉｕＹｏｎｇｑｉａｎｇ，ＨａｎＺｈｉｒｕｉ，ＸｕＪｕｎｗｅｉ，ＣｈｅｎＹａｎｑｉｕ，ＨｕＪｉｅ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙ（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡｃｏｅｐｉｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ）ｇｌｙｃｉｄｙｌｅｎｄｃａｐｐｅｄ（ＢＰＡｃｏＥＣＨＧＥＣ）ｗａｓｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙｍｅｌｔｒｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈ３ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃａｃｉｄｔｏｐｒｅｐａｒｅｓｅｌｆｈｅａｌｉｎｇｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｅｐｏｘｙｅｎｄｇｒｏｕｐｓｃａｎｂｅｒｅａｃｔｅｄｗｉｔｈ３ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃａｃｉｄ．Ｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓ ｍａｒｋｅｄｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒｅａｃｈｅｓ３４．５％ ｗｉｔｈ１０％ ｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔａｔ１２０℃ｆｏｒ６ｈ．Ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｆｒｏｍ３ｈｔｏ６ｈｉｓｏｂ ｖｉｏｕｓｌｙｍｏｒｅｔｈａｎｔｈａｔｆｒｏｍ６ｈｔｏ９ｈｆｏｒｅｖｅｒｙｓａｍｐｌｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｍｏｌｅｃｕ ｌａｒｍｏｔｉｏｎｏｆｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｒｅａｃｈｅｓｎｅｗｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｆｏｒｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｔｉｍｅｏｆ６ｈ．Ｔｈｅｈｅａ ｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｈｅａｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅｈｅａｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｓ ｍｏｔｉｏｎａｔｈｅａｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ１２０ｔｏ１３０℃．Ｍｕｌｔｉｔｉｍｅｒｅｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｈｅａｌｉｎｇｔｉｍｅ．Ｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｏｕｔｈｅａｌｉｎｇａｇ