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脲衍生物对环氧树脂双氰胺体系促进作用的研究
脲衍生物对环氧树脂双氰胺体系促进作用的研究
摘要：
环氧树脂双氰胺体系在航天、航空、汽车等领域中被广泛应用于复合材料，但其固化速度较慢，降低了工艺效率。因此，通过添加脲衍生物作为固化助剂，以加速固化速度，提高环氧树脂复合材料的性能。本次研究通过实验比较了添加不同类型的脲衍生物对环氧树脂双氰胺体系固化速度和性能的影响，结果显示脲衍生物在提高固化速度、改善机械性能和热稳定性方面具有显著作用。
1.引言
环氧树脂是一种常用的高性能复合材料基体，因其优异的综合性能被广泛应用于航天、航空、汽车等领域。但是，环氧树脂固化体系的固化速度较慢，需要较长的固化时间。这不仅延长了工艺周期，而且可能导致固化不完全，影响了材料的性能。
2.研究方法
本次实验选取了三种常用的脲衍生物Bis（4-aminophenyl）urea（APU）、Bis（2-aminophenyl）urea（BAPU）和Bis（3-aminophenyl）urea（B3PU）作为固化助剂，添加到环氧树脂双氰胺体系中。采用差示扫描量热法（DSC）对不同添加量的脲衍生物进行固化速度的测试。同时，通过力学性能测试和热稳定性分析，评估固化体系的性能。
3.结果与讨论
实验结果显示，添加脲衍生物可以显著加快环氧树脂双氰胺体系的固化速度。随着脲衍生物添加量的增加，固化峰温度和固化峰高逐渐增加，表明固化速率增加。同时，脲衍生物的添加也使得固化反应峰变窄，固化温度范围变小。这可能是因为脲衍生物的存在促进了环氧树脂和双氰胺之间的反应。
力学性能测试结果表明，添加脲衍生物后，环氧树脂复合材料的弯曲强度和拉伸强度都有明显的提高。特别是BAPU和B3PU的添加，使得弯曲强度提高了30%左右。这可能是因为脲衍生物的引入增强了材料的交联网络结构，提高了材料的强度和刚度。
热稳定性分析结果显示，脲衍生物的添加使得环氧树脂复合材料的热稳定性得到改善。DSC结果表明，添加脲衍生物后的复合材料的热分解峰温度有所增加。这可能是因为脲衍生物的存在使得材料的交联程度增加，提高了材料的热稳定性。
4.结论
本次研究通过实验比较了添加不同类型的脲衍生物对环氧树脂双氰胺体系的影响。结果显示，脲衍生物可以显著加快固化速度，并改善复合材料的力学性能和热稳定性。因此，脲衍生物可以作为一种有效的固化助剂应用于环氧树脂双氰胺体系，提高材料的性能，同时提高工艺效率。
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