欧源科毕业论文答辩PPT-液晶聚氨酯接枝氧化石墨环氧树脂复合材料的制备及性能研究 23页

'液晶聚氨酯接枝氧化石墨/环氧树脂复合材料的制备及性能研究导师:陆绍荣答辩人:欧源科专业:高分子材料与工程 论文内容前言实验部分表征分析结论1234 1前言1.1树脂基复合材料树脂基复合材料（ResinMatrixComposite）也称纤维增强材料（FiberReinforcedPlastics）。目前，随着复合材料工业的迅速发展，树脂基复合材料正凭借它本身固有的轻质高强、成型方便、不易腐蚀、质感美观等优点，越来越受到人们的青睐。 1前言1.2环氧树脂及其改性1.2.1环氧树脂优点：由于环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨蚀性、力学性能、化学稳定性、电器绝缘性，以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉缺点：内应力大、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差等不足，导致剥离强度、剪切强度较差、开裂应变低等诸多缺点 1前言1.2.2环氧树脂的改性方法①橡胶类弹性体增韧环氧树脂②热塑性塑料增韧环氧树脂③热致液晶聚合物(TLCP)增韧环氧树脂④柔性链段固化剂增韧环氧树脂⑤无机纳米材料改性环氧树脂⑥互穿网络(IPN)结构的环氧树脂体系⑦聚氨酯改性环氧树脂 1前言1.3石墨烯及其氧化石墨烯①石墨烯是一种单层碳原子紧密堆积而形成的炭质新材料，是构建其他维数碳质材料的基本结构单元。②其厚度只有0.335nm，是目前世界上最薄的二维材料。③石墨烯具有优异的力学、热学和电学性能：强度达130GPa，比世界上最好的钢高出100倍，是目前强度最高的材料；热导率可达5000W·m-1K-1，是金刚石的3倍；石墨烯载流子迁移率则高达15000cm2·V-1S-1，是商用硅片的10倍以上。④超大的比表面积（2630m2/g）、室温量子霍尔效应和良好的铁磁性。 1前言图1氧化石墨烯的示意图 1前言1.4液晶高分子复合材料液晶高分子复合材料将液晶高分子的特性，如链刚性，大的长径比，高取向性，优秀的耐热性等和其他复合成分的有用性质结合起来，有利于改善材料的性能，扩大材料的应用领域。 3实验部分2.1液晶聚氨酯的制备图2液晶聚氨酯的合成路线 2实验部分2.2氧化石墨烯（GO）的合成图3氧化石墨烯 2实验部分2.3液晶聚氨酯接枝氧化石墨图4GO-LC的合成路线 2实验部分2.4GO-LC/环氧树脂复合材料的制备制备含kwt%（k=1,3,5,7）的GO-LC复合材料 3表征分析图5GO和GO-LC的红外光谱图3.1FT-IR分析 3表征分析3.2GO及GO-LC的TGA分析图6GO及GO-LC的TGA分析 3表征分析3.3GO及GO-LC的WAXD分析图7GO及GO-LC的WAXD衍射图 3表征分析3.4GO-LC/EP复合材料的TGA分析图8GO-LC/EP复合材料的TGA分析 3表征分析3.5GO-LC/环氧树脂的WAXD分析图9GO-LC/环氧树脂的WAXD衍射图 3表征分析3.6GO-LC/E-51复合材料的力学性能表1GO-LC/E-51复合材料的力学性能GO-LCContent(wt%)Impactstrength(kJ/m2)Tensilestrength(MPa)Flexuralstrength(MPa)Flexuralmodulus(MPa)017.4956.8779.352140130.1094.81131.052880332.3071.041322955517.2338.72103.502375711.8538.66112.902425 3表征分析3.7Dynamicmechanicalanalysis(DMA)分析图10环氧树脂复合材料的动态热力学分析(A)储能模量(E′)and(B)损耗因子 3表征分析3.8GO-LC/E-51复合材料的微观形态分析(a)Neatepoxy(b)1wt%GO-LC(c)3wt%GO-LC(d)5wt%GO-LC(e)7wt%GO-LC图11GO-LC/E-51复合材料的扫描电镜图 4结论（1）结构上氧化石墨烯成功的接枝了液晶聚氨酯，两者实现性能互补。（2）当GO-LC含量为3wt%时，复合材料的冲击强度提高到32.30kJ/m2，是纯环氧树脂体系的1.85倍左右；拉伸强度和弯曲强度以及弹性模量最高分别提高了1.67倍、1.65倍、1.38倍。（3）改性后复合材料的起始分解温度相对纯环氧树脂高出10-15oC，材料的热性能得到了很大的提高。此外，复合材料储能模量随着GO-LC含量的增加而增加，在GO-LC含量为3wt%时玻璃化转变温度比纯环氧树脂提高了10oC。 4结论（4）扫描电镜图表明：GO-LC的加入使材料在断裂过程中产生了塑性形变，裂纹在扩展过程中，垂直于扩展方向的裂纹吸收更多的冲击能，冲击强度得以大幅增加，并且断面形成后，断裂面上的弹性分子将产生弹性回复及断裂韧窝，增韧作用明显。其中，GO-LC含量为3%时，断面韧窝最多，裂纹分支最密，应力分散程度最高。分析结果表明与表3的力学性能数据基本一致。由以上结论可知，环氧树脂复合材料中，GO-LC含量为3%时，各种性能环氧树脂改良效果最好。 谢谢各位老师！希望各位老师批评指正！'