碳纤维湿法缠绕用高模高韧环氧树脂基体

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:px520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过湿法缠绕成型将高性能的碳纤维用于制造容器,在增加容器强度的同时,能有效降低容器的重量,提高容器特性值(PV/W)。但实际应用发现普通的低模量、低韧性的树脂基体往往不能很好的发挥高性能碳纤维应有的强度。所以开发适用于高性能碳纤维复合材料湿法缠绕成型的高模量、高韧性树脂基体非常重要。 本论文首先自制了不同类型的改性胺固化剂T<,1>、T<,2>和T<,3>,分析固化剂对环氧树脂基体性能的影响。经改性胺固化TDE-85环氧树脂基体表现为韧性体系,而酸酐固化则为脆性。TDE-85/改性胺T<,3>树脂体系的弯曲模量超过3600MPa,断裂延伸率达到4.6%,由DMTA得到的Tg在170℃以上,实现了高模量、高韧性和耐热性能优异的兼顾。进一步分析固化剂对复合材料性能的影响。树脂基体为韧性体系时,其弹性的模量对复合材料的性能影响较大,高模量有利于发挥碳纤维的力学性能。与模量较低的树脂基体相比,TDE-85/改性胺T<,3>制备的T700碳纤维复合材料拉伸性能提高36%、T800碳纤维复合材料拉伸性能提高28%。DMTA分析则表明,T700碳纤维与树脂的界面结合优于T800碳纤维;同种碳纤维制备的复合材料,TDE-85/改性胺T3与碳纤维的界面性能最佳。 使用DSC研究树脂固化体系的动力学,TDE-85/改性胺T<,3>体系的固化反应呈两阶段反应,固化反应活化能为52.54.kJ·mol<-1>,适用期超过8h,适合湿法缠绕成型工艺。 调整环氧基团和胺上活泼氢之间的配比(β),分析交联程度对树脂基体性能的影响。当β在0.65-0.85或1.15-1.35之间时,树脂基体的模量和断裂延伸率都出现极大值,而Tg则在β=1时达到最大。β=0.75时TDE-85/改性胺T<,3>树脂基体的弯曲模量大于3900MPa,断裂延伸率超过6%,制备的T800碳纤维复合材料NOL环拉伸性能超过2800MPa,T700碳纤维复合材料NOL环拉伸性能超过2500MPa,充分发挥了碳纤维的高强度特性。复合材料的破坏形貌分析显示,树脂基体和碳纤维界面性能优异;AFM则证明了树脂基体与碳纤维上胶剂发生交联反应,形成界面过渡层。
其他文献
氢键,作为一种最重要的分子间的相互作用力,在晶体工程中,对分子的自组装的控制和预测方而起了重要的作用。在有机晶体中,存在大量常规的氢键如O-H…O,N-H…O和弱氢键如C—H…O,C-H
导电高分子使用方便、易加工、导电性可调、耐腐蚀等,近年来逐渐发展成为一门物理、化学和生物交叉的新兴学科的研究对象。其中,聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/
纳米技术与表面增强拉曼散射(SERS)相结合发展起来的基于纳米颗粒的SERS标记物综合了拉曼光谱和纳米颗粒的诸多优点,可应用于生物分析化学的各方面,具有很好的应用前景。本论文
石墨烯量子点(GQDs)作为一种新型的纳米碳材料,其光致发光的性能引人注目,在荧光探针、光电器件等领域具有较好的应用前景。但其低的荧光量子效率、窄的发光范围等缺点还是有待改
毒氟磷是贵州大学精细化工研究开发中心研制开发的具有自主知识产权的一种新型高效病毒抑制剂,并取得了临时登记,为了考察其在烟草上的内吸行为,本文首先用毒氟磷消旋体及R(S)
锂硫电池因具有较高的放电比容量(1675 mAh g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1)等优点备受研究人员关注。加之活性物质硫含量丰富,对环境友好等优势,锂硫电池很有潜力发展成为下一代
聚乳酸(PLA)作为可降解生物材料被广泛作为一个可再生能源和可降解塑料使用,在服务用品,杂货袋,废物堆肥袋,电影及控制释放材料,农药和除草剂。PLA有较高的机械性能,热可塑性