摘 要

环氧树脂（EP）具有良好的工艺性能，但是由于环氧树脂只有在加入固化剂之后，经交联形成不溶不熔的网状结构大分子，才能表现出优良的性能所以根据工艺要求，固化剂便成为环氧应用的重要组成部分。在环氧树脂应用过程中， 固化剂占有十分重要的地位。环氧树脂固化剂品种繁多，要根据不同的使用条件选用适合的固化剂。

本文主要研究了快速固化环氧树脂的在固化后的2小时、24小时和进行后固化之后拉伸、压缩、弯曲、剪切的力学性能，还研究了其拉伸断裂伸长率。首先通过添加不同种类不同配比的固化剂和促进剂对比不同配方的凝胶时间进行研究，并分析不同助剂在其中的作用。结果表明，从2小时固化后，其拉伸、压缩、弯曲的力学性能来看与固化24h之后的强度无明显区别，拉伸强度约为10MPa，压缩强度约为15MPa，弯曲强度约为17MPa；而添加了10%丙酮的试样固化时间会延长；添加10%水固化速度会加快2min，但过量会出现阻聚现象，并且影响试样强度；添加5%丁腈橡胶可以使浇注体试样的韧性增大。

关键词：快速固化；固化剂；环氧树脂；力学性能

Abstract

Epoxy resin (EP) has a good process performance, but because the epoxy resin only after the addition of curing agent, the cross-linked insoluble insoluble network structure of macromolecules, to show excellent performance so according to process requirements, curing Agent has become an important part of epoxy applications. In the application of epoxy resin, curing agent occupies a very important position. Epoxy resin curing agent variety, according to the different conditions of use of suitable curing agent.

In this paper, the mechanical properties of fast curing epoxy resin after stretching, compression, bending and shearing after 2h, 24h and post-curing were studied. The elongation at break was also studied. First, the gel time of different formulations was compared by adding different kinds of curing agents and accelerators of different proportions, and the effect of different additives in them was analyzed. The results show that the curing degree is almost constant after about 2 hours, and the curing time is prolonged after curing for 24 hours, and the curing time of the sample with acetone is prolonged. 10% Water curing speed will be accelerated, but the excess will appear blocking phenomenon, and affect the sample strength; add 5% nitrile rubber can make the casting sample toughness increased;The amount of curing agent added to the calculation results on the basis of a little too much in order to achieve the purpose of rapid curing.

Keywords：Fast curing, curing agent, epoxy resin, mechanical properties

目录

第1章 绪 论 1

1.1 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究内容 3

1.4 研究思路和方法 4

第2章 选择快速固化环氧树脂配方的实验过程 5

2.1 实验药品及准备工作 5

2.1.1 实验药品的准备 5

2.1.2 实验仪器和装置 6

2.2实验步骤 8

2.2.2实验过程 8

第3章 快速固化环氧树脂力学性能分析 13

3.1万能试验机的介绍 13

3.1.1机器工作原理 13

3.1.2用途及参数 13

3.2试样实验结果 14

3.2.1环氧树脂固化影响因素 14

3.2.1.2工艺参数 15

3.2.1.2.1固化温度 15

3.2.1.2.2固化时间 15

3.2.1.2.3后固化 15

3.3实验测量结果与分析 15

3.3.1拉伸强度和断裂伸长率分析 15

3.3.2压缩强度分析 18

3.3.3弯曲强度分析 19

3.3.4剪切强度分析 20

第4章 结 语 21

4.1研究的主要结论 21

4.1.1快速固化环氧树脂力学性能的影响因素分析 21

4.2后续研究展望 22

参考文献 24

致 谢 25

第1章 绪 论

• 1. 研究意义

环氧树脂一般有良好的粘接性能、低收缩性、介电性还有耐化学药品性，所以在粘接、浇铸、层压、涂料和绝缘材料等得到广泛应用。因为环氧树脂在加入固化剂之后，通过交联之后构成不溶、不熔的体型大分子，然后就展现出优良的性能。固化剂是环氧树脂的重要组分。环氧树脂固化剂品种繁多，所以要根据不同的使用条件选用适合的固化剂。

在当前的信息化战争中，无人机机体受损的概率最大，争分夺秒，所以需要快速修复基体。所以要求研究环氧树脂的快速固化技术为无人机战场抢修有意义。^[1]而且对于桥墩的修复、重要机械组件的修复也起着重要作用。

固化剂种类繁多，通常用胺类固化剂作为环氧树脂的固化剂，然而毒性较大，而且会令固化的产品脆性增大，限制了其应用领域。所以要开发一种低毒高效的快速固化的环氧树脂固化体系。要求制备的快速固化环氧树脂固化速度快，综合性能良好，满足树脂基复合材料生产的要求。