超分支聚乙烯胺对复合材料应用商业环氧树脂特性的影响
Zois Tsinas1,2, Ajay Krishnamurthy1,2, Qi An1,2
1Theiss Research, La Jolla, California 92037, United States.
添加到环氧树脂中的超分支氨酸 (HA) 会产生异质网络,影响固化动力学和机械性能. 较高的HA度导致能量消耗较差,材料强度降低.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 超分支聚合物 (HPs) 用作环氧树脂中的修饰剂,用于各种应用.
- HPs对环氧树脂结构和性能的确切影响仍然不完全理解.
- 了解这些影响对于优化环氧树脂在医疗和基础设施领域的应用至关重要.
研究的目的:
- 研究不同高分支胺 (HA) 度对环氧芳胺 (EP-AA) 树脂系统的影响.
- 评估对固化动力学,网络结构,聚合物动力学和机械性能的影响.
- 为了阐明HA改性环氧树脂中的结构性质关系.
主要方法:
- 将商业EP-AA系统与非静态度量HA混合在一起.
- 进行治疗动力学研究以分析反应机制和速率.
- 在不同的HA度下评估聚合物动力学和机械性能 (强度,应变到故障).
- 分析由此产生的网络结构,包括异质性和自由体积.
主要成果:
- 治愈动力学表明HA治愈主要是在芳香胺治愈之前.
- 在1%的HA中,可以观察到环氧和芳香胺疗法的自催化,但扩散受到阻碍.
- 形成一个异质的,连续的网络,增加自由体积和悬挂组贡献.
- 在1%的HA混合物中,受限的细分移动性导致能量消耗减少,强度降低,压力降低至故障.
结论:
- 超分支氨基会显著改变环氧树脂的固化行为和网络形成.
- 由此产生的异质结构和受限的移动性会对机械性能产生负面影响,特别是能量消耗.
- 需要进一步的研究来定制HP结构以改善环氧树脂性能.
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