一种长侧链取代液晶环氧单体的酸酐固化与性能(3)

　　
    含有刚性单元的交联体系的热稳定性一般较高。Farren等人发现LCT热稳定性的因素 主要为分子结构,而相结构对网络的热稳定性影响不大。液晶环氧固化物在300℃的热失重仅为1.1%,失重为5.0%对应346℃,表现出较高的耐热性能。
    2.4　拉伸性能
    液晶环氧树脂具有各向异性,其液晶微区 内的分子取向可以阻碍银纹的发展,从而提高 液晶环氧树脂的断裂强度。侧链取代液晶环氧 树脂的拉伸强度δb为69·4 MPa,弹性模量达 到近1·1 GPa,断裂伸长率为8.3%。支链的存 在使体系具有较大的自由体积,在外力的作用 下,介晶基元可以调整自己的空间位置,从而表 现出良好的韧性。而且固化剂为六元环结构, 本身具有一定变形性。液晶相、支链以及固化 剂三者的共同作用,极大地增加了体系的韧性。
    2.5　断口表面形貌
    酸酐固化液晶环氧树脂拉伸断裂后断口经扫描电镜分析,断裂面比较粗糙,凹凸不平,意味着液晶环氧树脂的断裂需要更多的能量。当液晶环氧网络断裂时,液晶微畴首先屈服,介晶基元的滑动诱发微孔,邻近的微畴也相继在单轴应力而非三轴应力的作用下出现较大的塑性形变。随着应力的增加,诱发更多的空洞导致 裂纹连接、变形和破坏,形成韧性断裂。
    3　结论
    通过对一种长侧链取代液晶环氧单体与甲基六氢苯酐的固化反应历程及动力学特征进行研究,结果表明,长侧链取代基的引入,显著降 低了液晶环氧单体的熔融温度,极大地提高了液晶环氧单体固化的可控性,并明显地改善了环氧树脂的韧性。固化反应的平均活化能为 77·8 kJ/mol,在反应后期为扩散控制。通过对 其等温固化产物的相结构、热性能和动态力学性能等进行表征和分析,结果表明,液晶环氧树脂呈向列相结构。液晶相的形成,使其力学性能和热学性能得到较大的提高。加之长侧链的存在以及固化剂的共同作用,液晶环氧树脂的韧性得到明显的改善,其弹性模量达1·1 GPa, 断裂伸长率为8.3%。
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