不同固化方式下环氧树脂体系固化行为及力学性能研究①

孙 涛，常新龙，赖建伟，方鹏亚

(第二炮兵工程大学，西安 710025)

0 引言

纤维增强聚合物基复合材料具有比强度、比刚度高，耐腐蚀、耐疲劳性能好，可设计性强等一系列优点，已广泛用于航空航天、体育用品、汽车造船等领域。传统的复合材料成型工艺固化时间长、固化效率低、能量消耗大，而微波固化技术具有加热速度快、效率高、选择性加热及环保节能等一系列优点，在提高高分子聚合物及复合材料制造加工技术方面潜力极大，成为近年来的研究热点。国外自20世纪80年代以来已经对聚合物基复合材料的微波固化从固化机理、固化工艺以及固化产物的热性能、物理性能等各个方面进行了广泛研究［1－8］，而国内目前的相关研究工作还比较少。

本文对双酚A环氧树脂/DDM体系进行了微波固化试验研究，并与热固化试验进行了对比分析。

1 实验

1.1 材料及仪器

环氧树脂 E－51，化学纯;4，4′二氨基二苯基甲烷(DDM)，化学纯。

变频式微波炉(工作频率2.45 GHz，额定输出功率1 000 W);傅里叶变换红外光谱仪(FT－IR)，Vertex 70，德国布鲁克公司;NETZSCH DSC 204 F1差示扫描量热仪，德国耐驰公司;扫描电镜(SEM)，Tescan Vega 3 LM;SANS CMT5205电子万能试验机。

1.2 试样制备

将E－51环氧树脂和固化剂DDM按一定配比倒入烧杯中搅拌，混合均匀后浇铸到聚四氟乙烯(PTFE)模具中，在一定条件下进行微波固化。热固化试样开始加工制作，固化温度程序为70℃/1 h+90℃/2 h+115℃/2 h+150℃/4 h，组合固化则先对浇铸料进行微波固化，而后将其置于烘箱中进行后固化。

1.3 性能测试

(1)红外光谱(FT－IR)分析

使用傅里叶变换红外光谱仪进行测定，分辨率为0.4 cm－1。……