环氧树脂耐电子辐照性能
刘瑞霞1,2
赵晓娟？
尚呈元2
黄伟？
（1南通职业大学，南通226007）
(2中国科学院化学研究所，北京100190）
文摘研究了电子辐照对几种4,4'-二氨基二苯甲烷固化的环氧树脂造成的破坏效应。结果表明：在 1.4MeV电子辐照时，环氧树脂会变色、失重、开裂，同时力学性能下降。实验结果表明：双酚A二缩水甘油醚(DGEBA）,N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氢基二苯甲烷（TGDDM），对氨基苯酚三缩水甘油环氧树脂（TCPAP），DGEBA/TGDDM和DCEBA/TCPAP共混物均能承受10°Gy的吸收剂量。而DGEBA/TCPAP共混物，能承受10’Gy的吸收剂量。环氧树脂抗辐照性能的次序为DGEBA/TCPAP>DCEBA/TGDDM>TGPAP器 TGDDM>DGEBA。环氧树脂经电子辐照后压缩模量增加，表明在辐照效应中交联机理占主导，DMA和DSC分析也证实了这一点。
关键词环氧树脂，电子辐照，破坏，压缩强度，交联
Resistanceof EpoxyResinstoHigh-EnergyElectronIrradiation
Liu Ruixia'.2
Zhao Xiaojuan?
ShangChengyuan?
(1 Nantong Vocational College,Nantong 226007)
Huang Wei?
(2Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing100190)
AbstractThe damage effects of 1. 4 MeV electron irradiation on several epoxy resins cured by 4,4'-diaminodi-phenyl methane were investigated. The results show that the epoxy resins are subjected to discoloration,weight loss, cracking and degradation of mechanical properties when exposed to high-energy electron irradiation. The degradation varies with absorbed dose and the chemical structure of epoxy resins. Evaluated from the extent of cracking and com-pressive strength reduction, all the epoxy systems studied in this work, including diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA), N,N,N',N'tetraglycidyl4,4'-diaminodiphenyl methane (TCDDM) ,triglycidylether of para-aminophe-nol (TGPAP) ,the DGEBA/TGDDM and DCEBA/TGPAP blends are tolerant to the absorbed dose of 1o° Gy. Only the DGEBA/TGPAP blends, which have a moderate crosslinking density,can withstand the absorbed dose of 10’ Gy. The order of radiation resistance of the epoxy resins is revealed to be DCEBA/TGPAP > DGEBA/TGDDM >TGPAP TG-DDM>DGEBA. An increase in compressive modulus induced by irradiation implies a crosslinking mechanism domi-nates the degradation of epoxy resins,which is confirmed by the DMA and DSC measurements.
Key wordsEpoxy resin,Electron radiation,Degradation,Compressive strength,Crosslinking
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引言
环氧树脂具有良好的加工、力学性能、较低热胀
系数和电气绝缘性能。近年来，碳/环氧复合材料在航空、航天领域如航天飞行器和卫星中得到了鼓来超广泛的应用。由于这些飞行器和卫星在充满高能粒子的空间环境中运行，环氧树脂可能暴露于高能量的辐照中，使用数年后会有很高的累积剂量。而辐照会导致环氧树脂化学结构的变化[1-4]，如断链或交联，从而对其力学性能造成很大的影响[5-10)]。因此，评价不同化学结构环氧树脂的抗辐照性能对其在这类特殊环境中的应用具有重要的意义。
根据辐照源不同，高分子材料的抗辐照性也会有收稿日期；2011-0930
差异。本文采用1.4MeV电子作辐照源来评价环氧树脂的抗辐照性能。关于高能电子辐照对多种环氧树脂体系的破坏作用已有一些文献报道，如双酚A 二缩水甘油醚（DGEBA)/二乙烯三胺、三乙烯四胺或 4,4'=二氨基二苯甲烷（DDM）。双酚F环氧树脂(DGEBF)/DDM，N，N,N',N'=四缩水甘油基-4,4" 二氨基二苯甲烷（TGDDM/DDM或二氨基二苯矾（DDS）。即使对于同-环氧体系，不同的实验者也可能得出两种相反的破坏机理，即断链-13]和交联（14-15]。这表明，由电子辐照造成的环氧树脂化学结构的变化非常复杂。本文着重于由于高能电子辐照造成的环氧树脂物理和力学性能的变化，主要研究
作者简介：刘瑞霞，1961年出生，副教授，主要从事有机化学、油田化学的教学、科研工作以及教学管理工作。E=mail;zhsoxj@iceas.ae.cn
64-万方数据
字航材料工艺http://www.yhelgy.com2012年第2期