合成石廠家【復(fù)材資訊】環(huán)氧樹脂具有的潛力

合成石廠家諾方斯今天為您帶來【復(fù)材資訊】一篇，咱們開門見山。對(duì)于復(fù)合材料的3D打印和其他制造工藝來說，若想不斷擴(kuò)大制造尺度和規(guī)模以適應(yīng)更大更廣泛的應(yīng)用量，工業(yè)界面臨的最重要挑戰(zhàn)之一就是固化復(fù)合材料零部件所需的時(shí)間過長(zhǎng)。對(duì)于如何進(jìn)行快速固化，工業(yè)界已經(jīng)進(jìn)行了諸多嘗試，添加劑強(qiáng)化的樹脂基體研究可能會(huì)提供一種有效解決方案。

澳大利亞斯威本科技大學(xué)與迪肯大學(xué)的研究人員最近發(fā)表的一項(xiàng)新的研究成果，重點(diǎn)研究了一種溶劑化離子液體（SIL）的使用。SIL是一種將溶劑與金屬鹽結(jié)合在一起的添加劑，其應(yīng)用將作為催化劑，加快環(huán)氧樹脂的固化速度并降低固化溫度。根據(jù)研究人員發(fā)表的論文顯示，經(jīng)過一段時(shí)間的研究，其他類型的離子液體也已用作塑料中的添加劑，但是這種SIL則是相對(duì)較新的一類離子液體，并且目前仍在研究中。（合成石廠家）

（合成石廠家）在這項(xiàng)研究中，研究人員將不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（從1%到20%）的SIL與硬化劑一起添加到環(huán)氧樹脂基體中，并加熱至固溶點(diǎn)。結(jié)果顯示，不含任何添加劑的環(huán)氧樹脂體系在100℃的加熱溫度下約31分鐘內(nèi)完全固化。而僅添加1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SIL添加劑，就可以減少80%的固化時(shí)間。加入更多的SIL還可以進(jìn)一步縮短固化時(shí)間（見圖1）。這項(xiàng)研究表明，這種增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂具有實(shí)現(xiàn)更快、更高產(chǎn)量的3D打印和其他復(fù)合材料制造工藝的潛力。

此外，擁有更快的固化時(shí)間并不是該研究團(tuán)隊(duì)在SIL增強(qiáng)環(huán)氧樹脂中觀察到的唯一性能。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，該項(xiàng)目源于其過去10多年來一直從事的研究工作——離子液體與環(huán)氧樹脂和其他聚合物間的相互作用。在早期的研究中，研究人員與研究團(tuán)隊(duì)并沒有在減少固化時(shí)間方面尋求突破，而是首先發(fā)現(xiàn)了離子液體增強(qiáng)劑能夠?qū)鹘y(tǒng)的脆性環(huán)氧聚合物改良為柔性和可成型的材料（合成石廠家）。

研究人員表示，經(jīng)過離子液體添加劑改良的環(huán)氧樹脂，其性能類似于在室溫條件下柔性可延展的熱塑性塑料，也類似于可拉伸的彈性體。通過實(shí)驗(yàn)和理論研究方法的印證，研究人員確定了可逆電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制，從而使環(huán)氧樹脂體系變得靈活

在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)與迪肯大學(xué)的團(tuán)隊(duì)合作，研究了溶劑化離子液體是否能夠展現(xiàn)出類似的柔韌性。（合成石廠家）

研究人員表示，發(fā)現(xiàn)經(jīng)溶劑化離子液體改良環(huán)氧樹脂具有快速固化的行為是偶然的。研究人員在早期的試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的固化速度比傳統(tǒng)情況快得多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)期。為了進(jìn)一步探究這一現(xiàn)象，研究人員使用不同類型離子液體，不同濃度和工藝條件的例子液體，進(jìn)一步調(diào)整環(huán)氧樹脂的快速固化行為和相關(guān)物理性能，探究其機(jī)理。（合成石廠家）

       研究結(jié)果顯示，與不含任何添加劑的環(huán)氧樹脂相比，新的樹脂配方固化速率提高了72倍，甚至在某些組分中，反應(yīng)非常快，以至于無法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，在進(jìn)行任何測(cè)試之前固化就已經(jīng)完成。（合成石廠家）

       值得一提的是，這種方法不僅提高了固化速度，而且還進(jìn)一步降低了環(huán)氧樹脂的固化溫度，這表明在使用該樹脂基體的制造過程中可節(jié)省能源。

      本文由于篇幅較長(zhǎng)，下文將對(duì)上述復(fù)材資訊加以綜述！請(qǐng)持續(xù)關(guān)注合成石廠家諾方斯。

文章來源：復(fù)材模壓網(wǎng)

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