環(huán)氧樹脂(EP)韌性和阻燃性能差,為了改善環(huán)氧樹脂的性能,從豆渣(SD)中提取豆渣纖維素(SDF),通過N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)和十八烷基異氰酸酯對SDF進行改性制得偶聯(lián)劑改性的SDF(KH-SDF)和十八烷基異氰酸酯改性的SDF(ISDF),分別添加到EP中。對各體系的復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及固化動力學(xué)展開研究。最后在復(fù)合材料中添加聚磷酸銨(APP),對復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、固化動力學(xué)及阻燃性能展開探索,研究結(jié)果如下:(1)提取的SDF除掉了SD中一部分蛋白質(zhì)和脂肪,表面更加光滑,表現(xiàn)出更優(yōu)異的熱穩(wěn)定性;10%SDF的加入使得復(fù)合材料的力學(xué)性能得到提升,熱穩(wěn)定性得到加強;10%KH-SDF使EP的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能進一步提升,沖擊斷面變得粗糙,褶皺數(shù)量增多且方向無規(guī)則,SDF與EP擁有更加優(yōu)良的界面性能;各體系的反應(yīng)級數(shù)均不是整數(shù),所有體系的固化反應(yīng)都比較復(fù)雜。(2)ISDF仍具有良好的纖維素晶體結(jié)構(gòu),與SDF的晶體結(jié)構(gòu)大致相同;ISDF與EP基體有著很好的相容性。加入ISDF后,復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性得到改善且EP受到?jīng)_擊時SDF被撕裂破...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1 SDF的化學(xué)結(jié)構(gòu)

研究表明,利用蛋白酶-堿結(jié)合法可以從豆渣中提取出豆渣纖維素(SDF),SDF的提取得率為72.3%,其纖維含量為80.5%。其中與SD原料相比,尺寸變小,聚合度由278降低到255,反映出SDF的分子量降低[82]。SDF的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由許多D-葡萄糖結(jié)構(gòu)單元以β-1,4糖苷鍵組成....

圖2.3 SD及SDF的XRD衍射圖

采用X射線衍射分析鑒定結(jié)晶相和非結(jié)晶相的結(jié)構(gòu)變化,SD和提取的SDF的XRD圖譜如圖2.3所示。由圖譜可以看出:提取的SDF和未處理的SD原料相比,峰的位置和形狀并未發(fā)生明顯變化,這可以看出蛋白酶-堿結(jié)合的提取方法并未破壞SDF的結(jié)晶區(qū),2θ角分別為21.8°、34.7°,是典型....

圖2.4 SD及SDF的TG(a)和DTA(b)曲線

2.3.1.3TGA分析采用TGA分析SD和SDF的熱穩(wěn)定性和降解行為。SD與SDF的TG（a）和DTA（b）熱降解曲線如圖2.4所示。由圖2.4（a）可知,SD及SDF的熱降解都分為三個階段。50℃¹50℃是第一階段,主要是由于吸附水受熱蒸發(fā)導(dǎo)致較小質(zhì)....

圖2.6純環(huán)氧樹脂(a)、5%KH-SDF/EP(b)、10%KH-SDF/EP(c)、15%KH-SDF/EP(d)、10%SDF/EP(e)的DSC曲線

環(huán)氧樹脂的固化過程其實就是線型的環(huán)氧樹脂在一定的條件下發(fā)生固化反應(yīng)生成交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不同的固化行為對固化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能和加工性能等產(chǎn)生重要影響。因此,對環(huán)氧樹脂固化體系的固化動力學(xué)進行研究,可以掌握固化體系的反應(yīng)機理和規(guī)律,預(yù)測固化溫度、固化時間等工藝條件,....

本文編號：4054024