CBT树脂基复合材料制备及性能研究

论文摘要

作为材料家族的新的一员,复合材料拥有1+1>2的优异的特殊性能,在军品和民品产业中,具有很大潜力,应用越来越广泛。树脂基复合材料质量轻,比强度高,绝缘性好,性价比高。树脂基复合材料已经有半个世纪发展史,时间不长,发展却很迅速,在航空、汽车、海洋和发电工业中受到青睐。树脂基复合材料的发展前期主要是热固性树脂,热固性树脂强度高,加工粘度小,尺寸稳定性好;缺点是热固性树脂在交联固化后,形成不溶、不熔的网状结构,不能进行二次加工,产品不可回收,而且产品韧性不好,反应时有副产物产生。热塑性树脂的优点是韧性好,生成物是线型聚合物,产品可以进行二次加工;缺点是加工粘度大,难以制备高填充的复合材料,而且刚性差。CBT树脂是最近新出现的一种新型热塑性树脂,其熔点为180℃,CBT加热到熔点时,变成粘度很低的液体,具有优异的流动性。此外,CBT具有快速聚合的特性,在CBT中加入催化剂,可以快速开环聚合成PBT,而且加工时无小分子放出。CBT同时具备热固性和热塑性树脂的优良特性,可以采用模压、注射、滚塑等多种成型方式。CBT加工粘度小,加热温度低,尺寸稳定性好,生产周期短,可以为企业减少能耗,降低成本。CBT树脂基体复合材料力学性能好,抗冲击能力比环氧树脂强,在军品及民品中有一定的发展潜力。CBT树脂成型方便,并且可以二次加工,可以在部分制品上取代传统的环氧树脂和酚醛树脂。从这个意义上讲,进行CBT树脂复合材料制备技术和性能研究具有重要的学术意义和应用价值。本文采用CBT树脂作为基体,玄武岩纤维作为增强材料,制定合适的模压工艺流程,制备CBT树脂基复合材料,并对复合材料进行性能表征。最后,采用纳米粒子对纤维表面改性,制备出性能更为优异的CBT树脂基复合材料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 CBT综述
• 1.1.1 CBT的特点
• 1.1.2 CBT的应用
• 1.1.3 CBT的合成方法
• 1.1.4 常用催化剂和加工温度
• 1.2 CBT树脂在国内外的研究现状
• 1.2.1 CBT树脂在国内外的发展趋势
• 1.2.2 CBT树脂基复合材料最近研究动向
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 CBT/玄武岩纤维复合材料界面原位聚合制备技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 CBT树脂复合材料模压成型工艺理论
• 2.2.1 树脂基体的成型性能
• 2.2.2 聚合物熔体的流变行为
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 实验材料及仪器
• 2.3.2 CBT树脂/玄武岩纤维复合材料制备
• 2.3.3 CBT/玄武岩纤维复合材料力学性能测试
• 2.3.4 实验结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第3章 玄武岩纤维表面改性研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 玄武岩纤维简介
• 3.1.2 复合材料界面纤维改性理论
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料与仪器
• 3.2.2 玄武岩纤维表面改性及其复合材料的制备
• 3.2.3 实验结果及讨论
• 3.3 本章小结
• 第4章 CBT树脂基体改性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料及仪器
• 4.2.2 CBT树脂改性及其复合材料制备
• 4.2.3 实验结果及讨论
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢