上海大学学报(自然科学版) ›› 2021, Vol. 27 ›› Issue (5): 928-939.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.2194
收稿日期:
2019-06-19
出版日期:
2021-10-31
发布日期:
2021-10-22
通讯作者:
俞鸣明
E-mail:mmyu@shu.edu.cn
作者简介:
俞鸿明(1984—), 男, 副研究员, 博士, 研究方向为树脂和塑料. E-mail: mmyu@shu.edu.cn基金资助:
LIANG Lei1, YU Mingming2(), WANG Peng2
Received:
2019-06-19
Online:
2021-10-31
Published:
2021-10-22
Contact:
YU Mingming
E-mail:mmyu@shu.edu.cn
摘要:
将二聚酸(dimer acid, DFA)改性缩水甘油胺类环氧树脂(4,4'-methylenebis(N,N-diglycidylaniline)/N, N, N', N'-tetraglycidyl-2, 2-bis [4-(4-aminophenoxy) phenyl] propane, TGDDE/TGBAPP), 并和其他具有不同黏度的多官能环氧树脂组成环氧树脂预浸料体系, 制得了一种适用于热熔膜法制备碳纤维增强环氧树脂预浸料的环氧树脂体系及耐高温碳纤维增强环氧树脂复合材料. 研究结果表明: 该树脂的适用期达 60 d 以上, 固化物热稳定性达300 ℃ 以上; 复合材料具有较好的耐热性能, 长期使用其耐热温度可达 160 ℃ 以上, 符合高性能碳纤维增强环氧树脂复合材料对耐热性能的要求.
中图分类号:
梁磊, 俞鸣明, 王鹏. 耐高温碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2021, 27(5): 928-939.
LIANG Lei, YU Mingming, WANG Peng. Preparation of high temperature resistant epoxy composites reinforced by carbon fiber[J]. Journal of Shanghai University(Natural Science Edition), 2021, 27(5): 928-939.
[1] | 丛庆, 林凤森, 李光友, 等. 高性能碳纤维/环氧树脂复合材料板的制备及其性能表征研究[J]. 化工新型材料, 2019, 47(4): 81-83. |
Cong Q, Lin F S, Li G Y. Study on preparation and characterization of carbon fiber/epoxy resin composite plate with high performance[J]. New Chemical Materials, 2019, 47(4): 81-83. | |
[2] | 毛才文, 莫凡, 彭亚南, 等. 碳纤维增强环氧树脂复合材料层合板结构及间隙尺寸对铆接性能的影响[J]. 复合材料学报, 2018, 35(12): 3280-3287. |
Mao C W, Mo F, Peng Y N. Carbon fiber composite laminate structure and effect of clearance on riveting properties[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(12): 3280-3287. | |
[3] | 张青, 常新龙, 张有宏, 等. 碳纤维/环氧树脂复合材料微波固化试验[J]. 宇航材料工艺, 2019, 48(6): 58-62. |
Zhang Q, Chang X L, Zhang Y H, et al. Experiment microwave curing of carbon fiber/epoxy resin composites[J]. Aerospace Materials and Technology, 2019, 48(6): 58-62. | |
[4] |
Toldy A, Szolnoki B, Marosi G. Flame retardancy of fibre-reinforced epoxy resin composites for aerospace applications[J]. Polym Degrad Stab, 2011, 96: 371-376.
doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2010.03.021 |
[5] |
Edwards E R, Kostov K G, Botelho E C. Evaluation of the chemical interaction between carbon nanotubes functionalized with TGDDM tetrafunctional resin and hardener DDS[J]. Compos B: Eng, 2013, 51: 197-203.
doi: 10.1016/j.compositesb.2013.03.013 |
[6] | 邢丽英, 包建文, 礼嵩明, 等. 先进树脂基复合材料发展现状和面临的挑战[J]. 复合材料学报, 2016, 33(7): 1327-1338. |
Xing L Y, Bao J W, Li S M, et al. Development status and facing challenge of advanced polymer matrix composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2016, 33(7): 1327-1338. | |
[7] |
Kinloch A J, Lee S H, Taylor A C. Improving the fracture toughness and the cyclic-fatigue resistance of epoxy-polymer blends[J]. Polymer, 2014, 55: 6325-6334.
doi: 10.1016/j.polymer.2014.10.018 |
[8] |
Zhang J, Niu H T, Zhou J G, et al. Synergistic effects of PEK-C/VGCNF composite nanofibres on a trifunctional epoxy resin[J]. Compos Sci Technol, 2011, 71: 1060-1067.
doi: 10.1016/j.compscitech.2011.03.008 |
[9] |
Li G, Huang Z B, Xin C L, et al. Curing kinetics and mechanisms of polysulfone nanofibrous membranes toughened epoxy/amine systems using isothermal DSC and NIR[J]. Thermochim Acta, 2010, 497: 27-34.
doi: 10.1016/j.tca.2009.08.005 |
[10] | 贾玉玺, 原波, 杨俊英, 等. 树脂传递模塑过程的数学描述和数值模拟进展[J]. 材料研究学报, 2005, 19(5): 449-456. |
Jia Y X, Yuan B, Yang J Y, et al. Progress in numerical simulation and mathematical formulations of resin transfer molding processes[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2005, 19(5): 449-456. | |
[11] |
Edwards E R, Kostov K G, Botelho E C. Evaluation of the chemical interaction between carbon nanotubes functionalized with TGDDM tetrafunctional resin and hardener DDS[J]. Compos B: Eng, 2013, 51: 197-203
doi: 10.1016/j.compositesb.2013.03.013 |
[12] |
Chen W M, Tao Z Q, Fan L, et al. Effect of poly(etherimide) chemical structures on the properties of epoxy/poly (etherimide) blends and their carbon fiber- reinforced composites[J]. J Appl Polym Sci, 2011, 119: 3162-3169.
doi: 10.1002/app.v119.6 |
[13] | 樊威, 李嘉禄. 热氧老化对碳纤维织物增强聚合物基复合材料弯曲性能的影响[J]. 复合材料学报, 2015, 32(5): 1260-1270. |
Fan W, Li J L. Effects of thermo-oxidative aging on flexural properties of carbon fiber fabric reinforced polymer matrix composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(5): 1260-1270. | |
[14] | Xu J, Zhang S, Xu G, et al. Starch thermal property and gelatinization of lotus seeds during hot air drying[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33(17): 298-303. |
[15] |
Charalampos K, Everson K, Baljinder K K. The effect of nanoparticles on structural morphology, thermal and flammability properties of two epoxy resins with different functionalities[J]. Polym Degrad Stab, 2011, 96: 529-540.
doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.01.002 |
[16] | Wang Y S. Solvent resistance of epoxy resins toughened with polyethersulfone: US8686069 [P]. 2014-04-01. |
[17] | Yu M M, Feng B, Yang M Q, et al. Toughness and thermal properties of a dimer acid modified tetrafunctional epoxy resin[J]. Appl Mech Mater, 2015, 764: 107-110. |
[18] | 张银生, 冀克俭, 尤瑜升, 等. 玻璃纤维-环氧树脂预浸料质量控制方法的研究[J]. 复合材料学报, 1996, 13(1): 25-29. |
Zhang Y S, Gi K J, You Y S, et al. Characterization of high temperature aging of glass fiber-epoxy prepreg[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 1996, 13(1): 25-29. |
[1] | 都亚鹏, 胡晓郁, 楚海建. L 型碳纤维增强复合材料连接件承载力的渐进损伤分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2021, 27(2): 325-335. |
[2] | 朱德伦, 彭雨晴, 白瑞成, 李爱军, 赵添婷, 孙宁霞. 锂离子电池三维多孔硅/银复合材料负极设计及性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2021, 27(1): 144-153. |
[3] | 张亚萍, 石磊, 郭小凤, 刘立起. 界面结合方式对氧化石墨烯-碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2020, 26(6): 927-936. |
[4] | 汤旭旭, 杨秦斯, 杨建伟, 孙炜伟. 共价有机骨架衍生的氮掺杂碳/碳纳米管杂化结构的储锂性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2020, 26(6): 972-979. |
[5] | 陈思, 张勇, 张雪倩, 吕丽萍. 锂离子电池负极中一步球磨硅碳材料的应用[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2020, 26(4): 578-585. |
[6] | 高阳, 蒋永, 焦正. 中空硅球/石墨烯复合材料制备及电化学性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2020, 26(4): 586-594. |
[7] | 刘风采, 高鹏飞, 孟庆飞, 秦娟, 史伟民, 王林军. 石墨烯复合 beta-Zn4Sb3材料的热电性质[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2020, 26(1): 95-101. |
[8] | 唐旭辉, 张顺琦, 应申舜, 陈敏. 复合材料螺栓连接结构的失效行为[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(4): 502-515. |
[9] | 陈玥, 李凯, 彭雨晴, 李爱军, 张东升. 离子推进C/C栅极的设计与力学分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(2): 235-244. |
[10] | 符宏山, 杨敏, 任慕苏, 李红, 张家宝, 韦习成, 孙晋良. 不同试验条件下 C/C 复合材料的摩擦磨损性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(6): 947-954. |
[11] | 马奇利, 张翠霞, 王晗, 蒋瑾, 吕卫帮. 温度对碳纳米管纤维/环氧树脂界面剪切强度的影响[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(6): 961-967. |
[12] | 杨骁, 成博炜, 蒋志云. 纤维增强复合材料加固裂纹黏弹性梁的弯曲变形[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(6): 978-992. |
[13] | 左亚卓, 李红, 耿真真, 王少雷, 杨敏, 任慕苏, 孙晋良. C/C-SiC复合材料的制备及其烧蚀性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2017, 23(6): 841-. |
[14] | 张智梅, 张振波, 黄海涛, 张振凯, 熊浩. 表层嵌贴CFRP 板加固RC 梁的抗弯性能[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2017, 23(2): 298-307. |
[15] | 段家真1,2, 余若冰1,2, 胡林1,2, 焦正3. 新型聚苯醚改性环氧树脂[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(1): 38-45. |
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