熔融改性修复剂制备自修复环氧树脂复合材料及其性能
2013-10-09袁新华刘永强韩志锐许君尉陈燕秋
江苏大学学报(自然科学版) 2013年2期
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)
复合材料的应用领域非常广泛,但在使用时受周围环境影响,会产生微裂纹、局部损伤以及内部分层等缺陷,如不及时修复,将带来严重隐患.然而材料内部损伤很难被检测,为此人们提出具有自修复功能的智能复合材料.自修复聚合物基复合材料的设计主要有4种途径:液芯纤维技术[1]、微胶囊技术[2]、热焊接技术[3]和热可逆交联技术[4].前 2 种技术通过在材料内部分散或复合装有化学物质的纤维或胶囊,实现修复,属埋植式修复;后2种技术通过加热向体系提供能量,产生缠结、交联作用实现修复,为原位式修复.
环氧树脂固化时,固化剂使环氧树脂链端2个活泼的环氧键开环形成三维网状结构而固化成型.缩水甘油封端双酚 A-环氧氯丙烷共聚物(BPA-co-ECH GEC)分子链末端同样有环氧基,作为修复剂加到环氧树脂基体时,也可与固化剂反应,形成三维网络结构而失去修复能力.用其他物质将BPA-co-ECH GEC分子链末端环氧环保护起来,使其失去与固化剂反应的能力,可提高修复剂修复效率.环氧环可与醇、酚、羧酸和酸酐等多种含活泼氢化学试剂发生开环反应[5-7].S.Oprea等[8]用丙烯酸和双酚A型环氧树脂反应,打开树脂链末端环氧环.
3-苯基丙酸含有苯环,对BPA-co-ECH GEC改性后,加入到双酚A型环氧树脂基体,对基体材料力学性能影响不大.本研究选择KOH催化3-苯基丙酸改性BPA-co-ECH GEC,改性后化合物理想分子式如图……
登录APP查看全文