复合材料学报

作者：陈宇飞, 李治国, 刘宇龙, 滕成君, 崔巍巍,

关键词：双酚A型氰酸酯, 环氧树脂, 反应机制, 反应动力学, 力学性能,

以双酚A型环氧树脂（E51）和双酚A型氰酸酯（BCE）为原料，研究E51改性BCE共固化反应机制。同时，以E51-BCE为基体树脂，溶胶-凝胶法（Sol-Gel）自制Al₂O₃为增强体，制备Al₂O₃改性E51-BCE （Al₂O₃/E51-BCE）复合材料。通过非等温DSC确定了E51-BCE体系的固化工艺及固化反应动力学，并根据Kissinger法和Ozawa法求得体系的表观活化能分别为66.13 kJ/mol和69.46 kJ/mol。利用红外光谱跟踪固化体系在起始固化温度为160℃、180℃时的反应历程，结果表明：起始固化温度在160℃时，以E51与BCE直接反应为主；起始固化温度在180℃时，BCE反应活性提高，以BCE自聚反应为主，生成三嗪环的速率加快，少量的BCE直接与E51反应生成恶唑啉结构。对Sol-Gel法自制Al₂O₃进行FTIR和TEM表征，结果表明：Al₂O₃为短纤维状的晶体，表面含有少量羟基。SEM结果显示：Al₂O₃为分散相，与基体间界面模糊，Al₂O₃/E51-BCE复合材料的脆断面裂纹不规则，为典型的韧性断裂；当Al₂O₃掺杂量为3wt%时，Al₂O₃在基体中分散均匀，Al₂O₃/E51-BCE复合材料的冲击强度和弯曲模量分别为24.2 kJ/m²和2.54 GPa，比基体树脂的冲击强度和弯曲模量分别提高53.65%和22.12%，力学性能得到明显改善。

来源：2020年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

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