複合材料の用途のための商業用エポキシ樹脂の特性に対する高分岐ポリエチレニミンの影響

科学分野:

• ポリマーサイエンスの科学
• マテリアルサイエンス 材料科学
• 化学工学化学工学とは

背景:

• ハイパーブランチポリマー (HP) は,様々な用途でエポキシ樹脂の修正剤として使用されています.
• エポキシ樹脂の構造と性能に対するHPの正確な影響は,まだ完全に理解されていません.
• これらの効果を理解することは,医療およびインフラ部門におけるエポキシ樹脂のアプリケーションを最適化するために不可欠です.

研究 の 目的:

• エポキシ・アロマティック・アミン (EP-AA) 樹脂システムに対する高分岐アミン (HA) 濃度の変動の影響を調査する.
• 治癒運動,ネットワーク構造,ポリマーダイナミクス,機械的特性に対する影響を評価する.
• HA改変エポキシ樹脂における構造-特性関係を明らかにする.

主な方法:

• 商用EP-AAシステムを非ステイキオメトリック量のHAと混合する.
• 反応のメカニズムと速度を分析するために,治療運動学的研究を実施します.
• 異なるHA濃度でポリマーのダイナミクスと機械的特性 (強度,故障までのストレンス) を評価する.
• ヘテロゲニティとフリーボリュームを含む結果のネットワーク構造を分析する.

主要な成果:

• 治癒運動は,HA治癒が主にアロマティックアミンの治癒に先行することを示しています.
• 1% HAでは,エポキシおよび芳香アミンの治癒のオートカタリシスが観察されるが,拡散は妨げられる.
• 異質で連続したネットワークが形成され,自由体積とペンダントグループの貢献度が増加します.
• 1%のHA混合物におけるセグメンタルモビリティの制限は,エネルギー分散の減少,強度の低下,および故障への低ストレスの原因となります.

結論:

• ハイパーブランチ・アミンは,エポキシ樹脂の治癒行動とネットワーク形成を大幅に変化させます.
• その結果生じる異質な構造と制限されたモビリティは,機械性能,特にエネルギー消耗に悪影響を及ぼします.
• エポキシ樹脂の性能を改善するためにHP構造を調整するためにさらなる研究が必要です.