环氧复合材料低温固化剂研究.pdf

环氧复合材料低温固化剂研究玻璃纤维之间粘绪陛好，成型加工方便，是用量最大常需高温下固化¨J。但高温使得制品产生较大的内应力，影响尺寸精度控制，严重时会导致材料提前破坏；同时高温固化会造成制品芯模、模具等辅助材不耐高温的内附件，也不允许环氧树脂高温固化。模具、高耗能设备及高性能辅料等带来的高费用，且构件尺寸精度高，固化残余应力低，尤其适合于制备大型及结构复杂复合材料构件。低温固化而在中高程材料及复合材料构件修补，还用于航空、航天复合材料构件。因此，研制满足各种用途的低温固化环进复合材料的基体，低温固化环氧树脂的研究和使用主要集中在预浸料制备和湿法直接成型两个方复合材料的低温固化研究已有近30年的历史，1975年美国ACC．公司开发出第一个低温固化环氧树脂体系LTMl0并开始应用于将低成本与高精度被认树脂体系应用于制造航空、航天构件。国内近年才系列低温固化环氧树脂基复合材料。环氧树脂基复合材料的低温固化指固化温度低树脂用低温固化剂很多，用于复合材料基体树脂使满足制备工艺的要求。故常见的低温固化剂因使环氧树脂体系室温下储存期短而不适于制造复合材料，不属于低温固化剂。复合材料中环氧树脂基体室温储存期，且低温固化环氧树脂基复合材料的各项性能与中高温固化相比相差不大H】。树脂反应活性，虽然环氧树脂的结构和性质对固化方体系。低温固化剂的关键在于固化剂、促进剂的选择和改性，在保证体系贮存期及其它各项性能的100℃以下。这是科研工作者的努力方向哺】。研究和开发微胶囊固化剂技术和潜伏性固化体的有效方法，也是环氧树脂基复合材料低温固化剂覆起来以阻止其与环氧树脂在室温下反应，提高环周文英1齐暑华1赵红振1刘乃亮1张溟涛2环氧树脂是一种性能优异的热固性树脂，力学性能优异，耐化学腐蚀性好，树脂固化物无毒性，和的先进复合材料的基体，在众多行业得到广泛应用。为获得力学及耐热性能优良的环氧树脂固化产物，料选材范围窄，制造工艺复杂和耗能高等问题，不利于成本的降低[2】。此外，有时在制品成型时因带有环氧树脂的低温固化可以极大地降低主要由昂贵的温使用的环氧树脂基复合材料不仅用于复合材料工氧树脂体系是一个很重要的发展方向【3】。作为先面。低温固化常指固化温度低于100℃，且可以在自由状态下进行高温后处理H’5J。国外环氧树脂基为是重要因素的领域。随后，一系列低温固化环氧开始相关研究，如航空材料研究院开发成功的LTl环氧树脂基复合材料低温固化研究于100。C，且可以在自由状态如无压条件下进行高温后处理。虽为低温固化，但固化后复合材料的力学及耐热性能与高温固化相比没有明显差别。环氧用的环氧树脂体系必须在室温下有很好的储存期以的低温固化主要指低温固化时树脂基体具有较长的环氧树脂的固化温度主要取决于固化剂及环氧反应活性影响较大，但低温固化的关键在于所用的固化剂体系。因此，环氧树脂的低温固化工艺着重在研究满足室温储存期长而固化温度低的固化剂体系。2环氧树脂低温固化剂的研究随着预浸料干法成型和湿法直接成型工艺的日趋完善，人们已研制出众多的低温固化环氧树脂配前提下改善其使用工艺性，并将固化温度降低至系是解决环氧树脂低温固化和较长室温储存期矛盾的当前主要发展方向H2．1微胶囊固化剂技术微胶囊固化剂技术指将固化剂用微胶囊技术包氧树脂及其预浸料的室温储存期，当加热到一定温度时，微胶囊破裂，释放出的固化剂与环氧树脂反(1．西北工业大学理学院应用化学系。西安710072；2．西安百衡伯仲复合材料公司，西安710082)摘要低温固化(固化温度低于100。C)可获得高尺寸稳定性、低成本、力学性能优良的环氧树脂基复合材料。室温储存期长的低温固化剂体系是低温固化环氧树脂基复合材料的关键。重点探讨了微胶囊型、潜伏性及其它改性环氧树脂低温固化荆，展望了其未来前景及发展方向。关键词环氧树脂低温固化剂室温储存期改性咪唑微胶囊固化剂1602006年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集J。
过多异氰酸酯改性制得O．1岬的固化剂颗粒，因一种白色粉剂，平均粒径5—50岬，能与环氧树脂颗粒可以改善固化剂的潜伏性。为了提高室温储存多异氰酸酯与颗粒表面活性基团反应形成微胶囊薄选择不同熔点的固体物质作为包裹材料，通过从而制成单一组分产品且可稳定贮存，通过囊材熔选择胶囊材料的粘性与分子链长，改善固化环氧树中南民族大学开发成功的zHJ—l型热控环氧树脂低、与环氧树脂混溶性好、刺激性小、室温储存性长、固化物性能好、操作方便，缺点是吸潮水解，使用时氧树脂混合比较稳定，在较高温度下分解固化环氧三氟化硼一二甲基苯胺。其中最具代表性的是三氟咪唑是含有两个氮原子的五元环，一个氮原子原子使环氧基团发生阴离子聚合，活化能较低，约为缺点是活性过高而影响其使用H．10】。故它的改性主以在4或5位碳原子上发生反应。l位氮原子若无取代基，羟甲基化倾