基于环氧树脂/双酚A型苯并噁嗪树脂IPN体系的力学性能及固化动力学研究

吕钧炜^1,2，王斌^1,2,3，李辉¹

1. 西南石油大学材料科学与工程学院2. 高技术有机纤维四川省重点实验室3. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室

摘 要：采用同步IPN方法,制备了不同组成比例的环氧树脂/苯并噁嗪的完全IPN体系。所制得的复合材料被制成测试样条并测定了各项力学性能。利用差示扫描量热仪(DSC)表征其固化过程中的热力学行为后以Kissinger、Ozawa和Crane方程计算了该类型IPN体系固化反应中的平均活化能、固化反应级数。研究结果表明,随着环氧树脂加量的增大,体系的韧性得到显著提高。当环氧树脂加量为40%时,该IPN体系的弯曲强度增加到98. 2 MPa,弯曲模量下降到4. 04 MPa。相比于原始苯并噁嗪树脂79. 31 MPa的弯曲强度和4. 71 MPa的弯曲模量,环氧树脂/苯并噁嗪树脂的IPN体系在力学性能上呈现出由"硬"变"软"的趋势。固化动力学分析表明,IPN复合体系的固化交联反应表观活化能更低,且始终是简单一级反应。

关键词：环氧树脂;苯并噁嗪树脂;IPN;固化动力学;