复合材料学报

作者：廉维强, 赵小佳, 彭桂荣, 张思琪,

关键词：环氧类玻璃体(Vitrimer), 自修复, 松弛行为, 酚醛, 回收利用,

类玻璃体(Vitrimer)在保持交联的状态下还具有塑性变形能力，意味着传统的热固性树脂具有了二次热加工成型的能力，有效地减少废品率，从源头减少垃圾。利用Vitrimer具有的塑性变形能力也可以进行材料自修复而延长使用寿命，从而对环境保护、减排作出贡献。本文以异辛酸亚锡为催化剂、酚醛树脂为改性剂制备了环氧 Vitrimer 材料。研究结果表明：催化剂含量的增加会使体系固化更加完全，因此对材料弯曲强度有一定的改善，最高可达到 87.5 MPa。引入酚醛树脂后弯曲强度由改性前的 87.5 MPa 提高到 126.9 MPa，拉伸强度达 63.3 MPa。但酚醛树脂的加入量过高时，材料的交联密度有所降低，其力学性能在达到顶点后出现下降趋势。对酸酐固化的环氧 Vitrimer 体系松弛过程研究表明：增加催化剂含量和提高温度都可以降低材料的松弛时间，但是高温后固化会抑制松弛过程，影响自焊接强度。酚醛改性后材料的应力松弛明显快于纯酸酐固化的环氧试样。10mol%催化剂试样在180℃至190℃松弛速率产生一个突变，190℃明显加快，而酚醛的引入则可以将突变温度<i>T</i>_s提前到180℃。在无压力条件下，样品可以实现划痕的修复。在松弛的突变温度以上修复的试样剪切强度和划痕修复效果明显提高。相对未加酚醛样品，酚醛改性样品修复效果更好。催化剂对试样修复强度和修复速度有明显影响。

来源：2024年第8期

《复合材料学报》期刊编辑部

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