不飽和聚酯-納米氧化鈰復(fù)合材料制備與性能研究.pdf

1、不飽和聚酯樹脂(UPR)是應(yīng)用最廣泛的一種熱固性樹脂,具有易成型、價(jià)格便宜、固化后制品質(zhì)輕和高硬度等優(yōu)點(diǎn),廣泛地用于航天、建筑、汽車、家電等領(lǐng)域。但是UPR最大弱點(diǎn)是固化后力學(xué)性能低且耐老化性能較差,紫外光、氧氣等因素會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品性能劣化,從而限制其應(yīng)用。隨著納米科技和納米材料應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,用無機(jī)納米粒子增韌增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂和改善不飽和聚酯樹脂耐老化性已成為當(dāng)今材料相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 本論文是以通用型不飽和聚酯樹脂為基

2、體材料,選用納米CeO2為填料改善和提高不飽和聚酯樹脂的力學(xué)性能和老化性能。采用了最具有工業(yè)化應(yīng)用前景的共混法制備納米CeO2/UPR復(fù)合材料。利用SEM、EDS等技術(shù)對(duì)納米CeO2在不飽和聚酯樹脂中的分散性進(jìn)行表征.并系統(tǒng)研究了納米CeO2/UPR復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐老化性,以期望制各出綜合性能優(yōu)良的納米CeO2/UPR復(fù)合材料,主要研究工作及結(jié)果如下:
　　 (1)測(cè)試納米CeO2/UPR混合液的粘度,表明納米CeO2的加

3、入對(duì)不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)起到了一定的抑制作用;通過對(duì)納米CeO2/UPR復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試及SEM、EDS表征,確定研磨一次為最佳研磨工藝,此時(shí)納米CeO2在不飽和聚酯樹脂基體中有很到的分散性,納米CeO2/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能達(dá)到最大,與未研磨相比,拉伸強(qiáng)度增加31.8％,彎曲強(qiáng)度增加30.6%,沖擊強(qiáng)度增加22.2%;通過力學(xué)性能測(cè)試及紅外光譜測(cè)試考察了后固化處理工藝對(duì)納米CeO2/UPR復(fù)合材料性能的影響,表明當(dāng)后固化溫度

4、為60℃時(shí),納米CeO2/UPR復(fù)合材料固化效果最好,其力學(xué)性能達(dá)到最大,與室溫后固化處理相比,拉伸強(qiáng)度增加23.1%,彎曲強(qiáng)度增加25.7%,沖擊強(qiáng)度增加34.2%。
　　 (2)通過力學(xué)性能測(cè)試及SEM表征考察了納米CeO2的用量對(duì)納米CeO2/UPR復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響,表明納米CeO2的加入明顯提高了不飽和聚酯樹脂的強(qiáng)度和韌度;當(dāng)納米CeO2用量為不飽和聚酯樹脂質(zhì)量的2.0%時(shí),納米CeO2用量在不飽和聚酯樹脂中有很

5、到的分散性,納米CeO2/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能達(dá)到最佳,與純不飽和聚酯樹脂相比,拉伸強(qiáng)度增加了13.9%,彎曲強(qiáng)度增加了27.7%,沖擊強(qiáng)度增加了25.3%;通過對(duì)老化后納米CeO2/UPR復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試及紅外光譜表征,表明納米CeO2能有效地改善并提高不飽和聚酯樹脂的耐老化性能,且相同的老化時(shí)間下,當(dāng)納米CeO2用量為2.0%時(shí),納米CeO2/UPR復(fù)合材料的力學(xué)性能及耐老化性能最佳。
　　 (3)通過對(duì)加入改性后

6、納米CeO2的納米CeO2/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試及SEM、EDS表征,表明表面活性劑KH-570改性后的納米CeO2在不飽和聚酯樹脂中有更顯著改善的分散效果;通過力學(xué)性能測(cè)試,考察了KH-570用量及改性后納米CeO2用量對(duì)納米CeO2/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,表明改性劑KH-570最佳用量為納米CeO2質(zhì)量的2.0%,而改性后納米CeO2最佳用量為不飽和聚酯樹脂質(zhì)量的3.0%,此時(shí)得到的納米CeO2/UPR復(fù)合材料性能最佳