带有离子液的高负荷环氧树脂:形态学,病理学和热物理特性
Svetlana O Ilyina1,2, Irina Y Gorbunova2, Michael L Kerber2
1A.V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences, 29 Leninsky Prospect, 119991 Moscow, Russia.
Gels (Basel, Switzerland)
|December 24, 2025
概括
本研究探讨使用基于伊米达的离子液体 (IL) 来交联环氧树脂,创造具有增强刚性和热塑性质的材料. 虽然没有产生有效的相变材料,但研究强调ILs是先进的环氧聚合物中多功能交叉链接剂.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 环氧树脂是广泛用于各种应用的多功能聚合物.
- 离子液体 (ILs) 正在成为聚合物科学中的新增剂和交联剂.
- 换相材料 (PCM) 提供了热能储存的潜力.
研究的目的:
- 通过使用1-乙基-3-甲基利米达化物 ([EMIM]Cl) 来研究双乙醇A (DGEBA) 环氧树脂的二氧化乙的交联.
- 评估[EMIM]Cl对环氧基质固化动力学,热物理性质和形态学的影响.
- 探索[EMIM]Cl作为环氧复合材料中的相变材料组件的潜力.
主要方法:
- 用DGEBA环氧树脂与[EMIM]Cl.Cl的不同质量分数 (5-60%) 进行交叉连接.
- 对粘度,固化速率和固化程度的分析.
- 使用各种表征技术研究热物理性质和形态学.
主要成果:
- [EMIM]Cl在环氧固化过程中起到交联剂,稀释剂,增塑剂和潜在的相变剂的作用.
- 与传统硬化剂 (1.1 GPa) 相比,5%的[EMIM]Cl含量显著增加了环氧硬度 (6.95 GPa).
- 具有20-40%[EMIM]Cl的环氧聚合物表现出热塑性行为,使在高温下能够流动和成型.
- 高 [EMIM]Cl 含量 (60%) 形成了 IL 乳液,但由于吸水,无法产生有效的相变材料.
结论:
- 基于伊米达的离子液体是环氧树脂的有效交联剂,增强机械和热性能.
- [EMIM]Cl的度决定了它的作用,从硬化剂到热塑性修饰剂.
- 虽然没有实现有效的相变材料性能,但该研究表明了IL在环氧系统中的多功能潜力.
