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环氧树脂因其优异的力学性能、黏结性、耐热性和电绝缘性等特点,在航空航天、电子电器

环氧树脂因其优异的力学性能、黏结性、耐热性和电绝缘性等特点,在航空航天、电子电器、涂料及复合材料等领域得到了广泛应用。然而,环氧树脂存在脆性大、冲击韧性差等缺点,限制了其应用范围的进一步拓展。本文以双酚A型环氧树脂(DGEBA)为基体树脂,引入不同侧链长度的柔性环氧树脂DX,制备了一系列DX/E57/MeHHPA共混体系,考察了柔性侧链环氧树脂的引入对环氧树脂基体力学性能的影响。
实验结果表明,所有共混体系的综合力学性能均优于纯环氧树脂体系。随着DX中侧链长度的增加,共混体系的拉伸模量、断裂伸长率和冲击性能略有下降,说明较短的侧链更有利于提高体系的韧性和模量。而拉伸强度随侧链长度的增加呈现先降低后增加的趋势,但在EPD4-5体系中达到最佳。综合分析发现,当DX与DGEBA的质量比为5/95时,较短侧链的DX更有利于提高环氧树脂基体的综合力学性能。
在EPD4-5体系中,环氧树脂的力学性能达到最优,冲击强度为25.2 kJ/m2,拉伸强度为104.8 MPa,拉伸模量为2.9 GPa,断裂伸长率为4.6%。与纯环氧树脂体系相比,EPD4-5体系的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率和冲击强度分别提高了19.6%、11.5%、31.4%和77.5%。这表明在特定配比下,引入合适侧链长度的柔性环氧树脂,可以在提高环氧树脂强度和模量的同时,显著改善其韧性。
本研究揭示了柔性侧链环氧树脂对环氧树脂基体力学性能的影响规律,为设计和制备高性能环氧树脂材料提供了新的思路。合理调控柔性环氧树脂的侧链长度和用量,可以实现环氧树脂强度、模量和韧性的协同提升,拓宽其应用范围。未来还需进一步探究柔性侧链环氧树脂的增韧机理,优化共混体系的组成和制备工艺,以期获得兼具高强度、高模量和高韧性的环氧树脂材料,满足日益严苛的工程应用要求。