改性环氧树脂的合成及在低红外发射率涂层上的应用

合成了聚氨酯改性环氧树脂,研究了合成改性环氧树脂的最佳反应时间,通过红外光谱(IR)研究了聚氨酯预聚体和环氧树脂之间的化学反应,不同聚氨酯预聚物添加量对改性树脂固化物冲击韧性和拉伸强度的影响,并以该树脂制备了低红外发射率涂层,研究了聚氨酯不同添加量及固化剂种类对涂层柔韧性和硬度的影响。结果表明,制备改性环氧树脂的最佳反应时间为3h,红外谱图显示聚氨酯预聚体成功接枝到环氧树脂上。当聚氨酯预聚体的添加量为环氧树脂质量的10%时,改性树脂冲击韧性和拉伸强度达到最大值;选用聚酰胺为固化剂时,涂层的柔韧性可达1mm,铅笔硬度始终保持在3H。     

聚氨酯预聚体黏度的影响因素探究

聚氨酯预聚体的黏度直接影响聚氨酯弹性体的施工性能,进而影响涂层的施工质量和性能。以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚醚多元醇PTMG1000为原料,在80℃下反应2 h制备了不同异氰酸酯基含量的预聚体,研究了异氰酸酯基含量、温度和制备方法对预聚体黏度的影响规律。结果表明:预聚体的黏度主要与温度和异氰酸酯基含量有关,制备方法对黏度影响较小;预聚体的黏度随温度的升高呈指数降低,异氰酸酯基含量越高黏度越低;制备低异氰酸酯含量的预聚体后,再加入MDI调节异氰酸酯含量的方式和直接制备相同含量的异氰酸酯含量的预聚体在黏度上变化不大。     

钢轨绝缘修补密封胶的研究

为解决铁路部门列车通过钢轨轨缝绝缘产生震动而造成吸附于轮对的铁屑落入轨缝导致钢轨绝缘失效的问题,以硅烷改性聚氨酯预聚体为基胶,纳米碳酸钙和气相法白炭黑复配作为补强填料,通过研究基胶、填料、增塑剂、脱烃剂、偶联剂、催化剂的用量对胶体性能的影响,优化了胶体配方并成功制备了一种快速固化的硅烷改性聚氨酯预聚体绝缘密封胶。最佳配方是:100份硅烷改性聚氨酯预聚体,200份纳米碳酸钙,20份气相法白炭黑,60份PPG2000,3份A-171,3份A-1120,1份有机锡催化剂、1份抗氧化剂,40份稀释剂。经过测试,胶体在25℃环境下,表干时间5 min,试件的拉伸强度为2.6 MPa,拉断伸缩率为379%,成胶后胶膜致密均匀,具有良好的热稳定性和耐候性,满足钢轨轨缝绝缘修补的各项技术要求。     

复相导电混凝土强度及其导电性能

通过对比试验,研究了三种不同复相导电混凝土的强度及导电性能。试验结果表明:复相导电混凝土的强度及导电性能与其所含功能材料的类型和掺量有关。掺入碳纤维时,掺量以1.0%为宜;同时掺入石墨和碳纤维时,石墨掺量以5%为宜,最优替代碳纤维量约为25%;同时掺炭黑和碳纤维时,炭黑掺量以0.5%为宜,且炭黑最优替代碳纤维量约为25%,用适量石墨和炭黑替代碳纤维可以制备不同要求的复相导电混凝土。     

预聚体特性粘数与电子墨水微胶囊性能的关系

优化预聚体聚合反应条件,用正交设计方法研究了反应条件对预聚体特性粘数的影响.结果表明,在反应时间60 min、溶液pH=9.0、温度75℃和脲甲醛摩尔比1:1.75条件下,合成的预聚体特性粘数达到1.5以上.以具有不同特性粘数的预聚体为单体,酞菁蓝BGS(PB 15:3)均匀分散在四氯乙烯(TCE)中的悬浮液为核材料,制备蓝色电子墨水微胶囊,研究了电子墨水微胶囊的性能与预聚体特性粘数关系.结果表明,随着预聚体特性粘数增大,所制备微胶囊的平均粒径减小,机械强度增大,表面粗糙程度降低.用优化条件制备的蓝色电子墨水,其中的微胶囊颗粒表现出良好的可逆移动特征.     

聚合物基PTC热敏导电材料的性能及机理研究

针对PTC材料体系，提出了“PTC强度可提高空间”与“体系提高PTC强度的能力”两个概念，以低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯（HDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作为基体，以导电炭黑作为填充导电粒子，制备了聚合物基复合型PTC材料，详细分析了炭黑含量、EVA含量对PTC材料性能的影响．研究表明，所提出的有关概念可用于分析材料的PTC效应机理及各种因素的影响，有助于进一步对聚合物基PTC热敏导电材料作用机制的理解及研究；炭黑含量影响材料电阻率和PTC强度，炭黑含量取在逾渗区电阻率偏小处可得到较高的PTC强度；EVA含量不同时材料电阻率和PTC强度都有先减小后稍增大的现象。     

环氧树脂E-44改性聚氨酯软泡的粘附性能研究

采用预聚体法制备了环氧树脂(EP)改性聚氨酯(PU)预聚体,使用DMP-30作为发泡反应催化剂制得改性聚氨酯软泡材料。研究了改性方法以及环氧含量对聚氨酯软泡材料粘附性能的影响。采用红外光谱分析了环氧树脂改性聚氨酯预聚体的反应过程,并对改性后聚氨酯软泡材料的粘附性能进行了测定和分析。结果表明:环氧树脂接枝改性的聚氨酯软泡材料比物理混合改性具有更好的粘附性能,且都在环氧含量为50%时粘附强度最大;相比与未改性的聚氨酯软泡材料,接枝改性后初粘强度和最大粘附强度分别提高了11倍和8.5倍。     

微交联PPG型聚氨酯弹性体的制备与性能

聚氧化丙烯多元醇(PPG)型聚氨酯弹性体具有良好的耐水解性和耐候性,但其力学性能和耐热性能不足。本工作以丙氧化季戊四醇(PPG-4,四官能度聚醚多元醇)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和PPG-1000为原料,合成含有交联中心的PPG型聚氨酯预聚体,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂制备微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体。通过拉伸试验、维卡软化温度测试、动态力学性能分析(DMA)、差示扫描量热(DSC)和动态流变等手段,考察了不同PPG-4含量对PPG型聚氨酯弹性体力学性能、热性能和流变性能的影响。研究结果表明,PPG-4的加入可提高PPG型聚氨酯弹性体的拉伸强度、撕裂强度和硬度;微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体的耐热性能显著提升,其维卡软化温度由90℃(PPG-4含量为0%)提高至135℃(PPG-4占PPG-1000含量的3%);DSC与DMA结果表明,微交联PPG型聚氨酯预聚体弹性体的玻璃化转变温度明显提高;流变测试表明,PPG型聚氨酯弹性体的弹性模量、粘性模量和复数黏度均显著提高。     

PTMG-TMP混合扩链交联对聚氨酯树脂力学性能的影响

在常压、惰性气体保护下,利用二步法合成甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）-聚丙二醇（PPG）预聚体,再用少量聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）与三羟甲基丙烷（TMP）进行混合扩链交联,制备聚氨酯树脂（PU）固化产物并进行性能研究。采用FTIR对预聚体以及固化产物的分子结构进行表征,用万能试验机测试PU的力学性能。研究结果表明,少量PTMG的加入能降低反应的活性并改善PU固化产物的韧性。当TDI-PPG预聚体中-NCO的质量分数为24.0wt%、扩链交联剂中PTMG的含量为5wt%、异氰酸酯指数（R）介于1.01~1.05之间时,PU固化产物具有良好的力学性能,拉伸强度达到87.4 MPa,弯曲强度达到104~106 MPa,拉伸模量达到3.51~3.60 GPa,弯曲模量达到3.20~3.28 GPa,断裂伸长率达到4.45%~4.83%。     

硬脂酸盐对聚硫橡胶预聚体硫化后性能的影响

首次采用液体聚硫橡胶制成预聚体再高温硫化成型,压制新型聚硫橡胶密封帽制品.由于该制品要求有较高的硬度、拉伸强度、撕裂强度及外观要求,研究发现配合剂类别和水平有显著影响.研究了硬脂酸盐对聚硫橡胶预聚体硫化后硬度、撕裂强度、拉伸强度及压制成型工艺性等性能的影响.结果表明,硬脂酸盐的加入量控制在一定范围之内,能够有效地改善聚硫橡胶预聚体压制成型工艺性并能显著地提高聚硫橡胶预聚体硫化后的力学性能.     

酮肟基硅烷扩链/交联低模量有机硅密封胶的制备及性能

以酮肟基硅烷为扩链/交联体系,以自制的含氰基和仲胺基的新型硅烷偶联剂为增粘剂,制备挤出流动性良好、表干时间短、粘接性好、模量低(100%定伸应力<0.4 MPa)、断裂伸长率高(>800%)的有机硅密封胶。讨论了扩链/交联体系、增粘剂类型及用量对有机硅密封胶表干时间、力学性能和粘接性能的影响。发现随扩链剂用量的增大,密封胶的断裂伸长率提高,但强度降低,表干时间延长。只有合理选用交联剂的用量,才能使密封胶固化交联。相对于传统的增粘剂而言,自制的增粘剂可显著提高密封胶的力学性能和粘接强度,缩短表干时间。     

硅烷改性聚氨酯的合成

以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯预聚体进行再封端,合成了一系列不同硅烷封端率的单组分湿固化聚氨酯。测试结果表明:硅烷偶联剂成功接枝在聚氨酯预聚体上,产物的表干时间、粘接强度、耐湿热都得到很大改善,力学强度在一定封端率下保持较好,在聚氨酯密封胶、弹性体等领域有很好的应用前景。     

液体端氨基丁腈橡胶和环氧树脂制备的密封胶及性能

利用端氨基丁腈橡胶(ATBN)和韧性环氧树脂制备了一系列高力学强度的密封胶。力学性能测试结果表明,调节固化剂和补强填料的用量,可以得到一系列拉伸强度在5.6MPa~11.2MPa,伸长率在150%~550%之间的密封胶。丁腈橡胶中丙烯腈的含量越高,密封胶的断裂伸长率也越高,拉伸强度则在增加到一定程度后,基本保持不变。动态力学分析研究显示,该密封胶体系在软硬段的作用下,存在着两相结构。该密封胶具有优良的耐高低温和耐压缩性能。     

埃洛石改性聚醚密封胶的制备及性能研究

以端硅烷基聚醚(MS)为基础聚合物,以改性后的埃洛石(m-HNTs)为填料,并加入各种助剂,最终制备了埃洛石改性聚醚密封胶。通过对埃洛石的改性和对其掺量的精细调控,系统研究了m-HNTs在MS基体中的分散情况以及对MS基体力学性能的影响。结果表明:m-HNTs可均匀分布在MS基体中;当埃洛石掺量增加时,所需表干时间显著增加;当埃洛石掺量为8%时,埃洛石改性聚醚密封胶的力学性能达到最大。     

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。     

双辊共混法制备EPDM/OMMT纳米复合材料

自制一种有机改性蒙脱土(OMMT),采用双辊共混法与三元乙丙橡胶复合,得到了具有高强度、低硬度等超常力学性能的乙丙橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料。透射电镜观察表明,制备出了半剥离型纳米复合材料,力学性能测试显示,在低填充量(15份以下)时,纳米复合材料的各项力学性能远超过同含量下高耐磨碳黑体系的。在填充量为10份时,有机土填充体系的断裂强度为15.85 MPa,是碳黑填充体系(6.57 MPa)的2.4倍,是纯橡胶体系(2.05 MPa)的7倍多;撕裂强度也高于碳黑体系和纯胶体系的;而此时纳米复合材料的邵A硬度仅为58.5,比相同强度下碳黑补强体系的低近10。     

Hybrid filler composition optimization for tensile strength of jute fibre-reinforced polymer composite

In present research work, pultrusion process is used to develop jute fibre-reinforced polyester (GFRP) composite and experiments have been performed on an indigenously developed pultrusion experimental setup. The developed composite consists of natural jute fibre as reinforcement and unsaturated polyester resin as matrix with hybrid filler containing bagasse fibre, carbon black and calcium carbonate (CaCO₃). The effect of weight content of bagasse fibre, carbon black and calcium carbonate on tensile strength of pultruded GFRP composite is evaluated and the optimum hybrid filler composition for maximizing the tensile strength is determined. Different compositions of hybrid filler are prepared by mixing three fillers using Taguchi L₉ orthogonal array. Fifteen percent of hybrid filler of different composition by weight was mixed in the unsaturated polyester resin matrix. Taguchi L ₉ orthogonal array (OA) has been used to plan the experiments and ANOVA is used for analysing tensile strength. A regression model has also been proposed to evaluate the tensile strength of the composite within 7% error by varying the above fillers weight. A confirmation experiment was performed which gives 73.14 MPa tensile strength of pultruded jute fibre polymer composite at the optimum composition of hybrid filler.     

聚丙撑碳酸酯/三元乙丙橡胶共混改性弹性体的研究

将聚丙撑碳酸酯（ＰＰＣ）与三元乙丙橡胶（ＥＰＴ）共混制成弹性体,研究了ＰＰＣ的添加量,硫化时间,硫化温度和添加炭黑对共混弹性体的物理力学性能,交联度的影响,研究发现,ＰＰＣ能与ＥＰＴ形成化学交联,加入一定量的ＰＰＣ能使ＥＰＴ弹性体的拉伸强度,断裂伸长率提高。     

改性聚硫氨酯密封材料的制备及性能

制备了兼具聚氨酯、聚硫橡胶结构特征和性能优势的新型绿色高性能高分子密封材料——改性聚硫氨酯,并考察了其制备机理、流平性、弹性恢复率、拉伸模量、浸水和浸油后定伸粘接性、冷拉—热压后粘接性、质量损失率、抗燃性及耐老化性能。结果表明,聚硫氨酯强度高,变形、弹性恢复和耐老化性优良,模量和质量损失低,定伸60%、100%、150...     

挤出法乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料制备和表征

采用一种新型的有机土蒙脱土(OMM T),通过熔融挤出法制备出了具有优异性能的乙丙橡胶/OMM T复合材料,并与炭黑补强体系进行了对比。透射电子显微镜考察表明,所制备的乙丙橡胶/OMM T纳米复合材料为剥离型结构;力学性能测试结果表明,当有机土含量仅为3份时,复合材料硫化胶的扯断强度是纯胶体系的5.2倍,比同量的高耐磨炭黑增强体系的硫化胶也提高了284%,与加入15份高耐磨炭黑的硫化胶相当;有机土体系撕裂强度也明显高于炭黑体系。还利用门尼黏度测试表征了材料的加工性能。