海洋深水柔性立管密封胶的研制及性能

采用弹性环氧树脂和憎水型固化剂制备了一种能在水下1500m固化的高弹性高粘接性的密封材料。采用万能材料试验机、扫描电镜及差示扫描量热仪研究了密封胶的性能。测试结果表明,随着固化剂含量的增加,密封胶的断裂伸长率由98.30%增加到163.20%,拉伸强度由5.80 MPa减小到1.35 MPa,拉伸剪切强度由7.31 MPa减小到2.53 MPa;随着固化压力的增加,密封胶的粘接能力先增加然后趋于平缓;DSC结果表明,随着固化剂含量的增加,密封胶的玻璃化转变温度Tg从112.24℃降低到-5.51℃;模拟实验结果表明,该密封胶有良好的粘接柔性立管的性能。     

氧化石墨烯/二氧化硅协同改性环氧树脂复合材料的制备及表征

以氧化石墨烯(GO)、硅溶胶、甲苯二异氰酸酯为原料,合成二氧化硅接枝氧化石墨烯(SiO2-g-GO)化合物,并用于改性环氧树脂制备SiO2-g-GO/环氧树脂复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、动态机械分析仪(DMA)及扫描电镜(SEM)对复合材料性能进行表征。结果表明,当SiO2-g-GO用量为5 phr,材料冲击强度提高到38.79 kJ/m2,是纯环氧树脂的2.2倍左右;同时,拉伸强度、弯曲强度及弹性模量分别提高了1.35倍、1.45倍、1.42倍。TGA及DMA研究表明,改性后复合材料的起始分解温度、最大分解温度、储能模量和玻璃化转变温度Tg分别比环氧树脂有明显的提高。冲击断面的SEM表明,SiO2-g-GO对环氧树脂固化物有明显的增韧效果。     

端羧基液体丁腈橡胶改性双组分室温固化环氧结构胶的制备与性能EI北大核心CSCD

将端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)与环氧树脂(EP)预聚,采用红外光谱、黏度计、万能电子材料试验机及扫描电镜(SEM)研究了CTBN含量对EP/聚酰胺/聚醚胺室温固化环氧结构胶的性能影响。结果表明,CTBN用量从0phr增加至20phr时,胶体拉伸强度从45MPa降低至29MPa,降低了35.56%;压缩强度从98MPa降低至60.2MPa,降低了38.6%;当CTBN加到10 phr时,极大地提升了粘接强度,钢-钢剪切强度从4.1MPa上升到16.7MPa,增加了3.07倍;结构胶加热至400℃时,EP质量损失达73.7%,而CTBN改性EP的质量损失为59.4%。SEM结果表明,CTBN在胶体固化过程中析出橡胶相,还有一定的空穴出现,橡胶粒子通过空化以及界面脱粘释放其弹性能,使材料的韧性得以提高。     

低熔点固化剂对环氧树脂性能的影响

研究低熔点固化剂(MOEA)对环氧树脂性能的影响,并和以4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂的环氧树脂的性能进行对比。通过流变仪研究固化剂对环氧树脂体系的黏度-温度特性的影响;采用差示扫描量热法(DSC)研究固化剂对环氧树脂固化行为的影响;并通过万能材料试验机、动态热机械分析仪(DMA)和热失重分析仪(TGA)研究环氧树脂固化物的力学性能和热性能。结果表明,以MOEA为固化剂的环氧树脂(MOEA40)比以DDM为固化剂的环氧树脂(DDM30)具有更好的黏度-温度特性,在宽的温度区间(60~140℃)表现出低的黏度(0.2~3.5Pa·s)。固化工艺处理后,MOEA40的固化物表现出了优异的力学性能,其弯曲强度为147MPa,拉伸强度为89MPa,比DDM30的固化物的弯曲强度(134MPa)和拉伸强度(80MPa)分别提高了9.7%和11.2%。此外,MOEA40的固化物还具有高的玻璃化转变温度(168℃)和初始分解温度,在氮气条件下,其失重5%的温度为367℃。     

超支化聚合物增韧环氧树脂及阻尼减振性能研究

选用一款自制的具有超支化分子结构的环氧树脂(EHBP),引入到双酚A型环氧树脂体系中参与树脂共固化，制备了一种超支化分子改性环氧树脂材料。采用DSC非等温曲线外推法，研究了混合树脂体系的固化反应动力学行为，优化了树脂的固化工艺条件。分析发现，EHBP对双酚A型环氧树脂具有明显增韧改性效果。在EHBP最优加入量5%的情况下，与未添加超支化分子的对照样相比，固化物的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和冲击强度均提升了约20%,且拉伸断裂伸长率提高了24%。动态力学分析(DMA)结果表明，EHBP的引入可以显著提升材料的阻尼峰强度，损耗模量从138MPa提高至185MPa,即有利于环氧树脂固化物的阻尼减振性能。单悬臂模式下震动测试频率从1Hz提高至100Hz,材料的阻尼峰从125℃向高温方向移动至156℃,对高频高温下的材料的阻尼性能有一定贡献。     

两亲性嵌段共聚物增韧环氧树脂

合成了端环氧基硅油与聚醚胺(D-230)的嵌段共聚物。采用端环氧基硅油和嵌段共聚物对双酚A型环氧树脂(E-51)进行改性。结果表明,采用端环氧基硅油和D-230的嵌段共聚物改性环氧树脂(EP),效果优于端环氧基硅油改性的方式。采用4份端环氧基硅油预反应改性EP后,Tg由未改性的163.23℃提高到164.81℃。除耐热性有所提高外,其拉伸强度也几乎能保持不变,断裂伸长率由38.62%降低到30.53%,冲击强度由20.23 kJ/m2提高到32.51 kJ/m2。     

耐热强韧性环氧树脂基体的性能

本文用脂环族三官能度环氧树脂TDE-85改性双酚A型环氧树脂达到提高耐热性与强韧性的目的。研究了TDE-85含量对树脂基体性能的影响规律,结合动态介电分析法(DDA)确定的固化工艺制备并测试树脂基体性能,实验结果表明,改性环氧树脂体系的力学性能、热性能及冲击强度均有较大幅度的提高,与普通双酚A型树脂相比,相同固化体系作用下拉伸强度、断裂延伸率、弯曲强度及冲击韧性分别提高49.05%、50.0%、36.24%及19.53%;DMA测试结果显示其热稳定性好,Tg提高大于10℃以上,71℃时储能模量E′下降4.5%。并通过红外光谱学进行了分子结构与性能的相关分析。     

二氯二苯基硅烷改性双酚A型环氧树脂性能研究

以二氯二苯基硅烷对双酚A型环氧树脂进行改性,通过拉伸实验、冲击实验、DSC、SEM研究了二氯二苯基硅烷的含量对环氧树脂E-51固化物性能的影响.结果表明:用5.9份的二氯二苯基硅烷改性时,树脂固化物的拉伸强度达到了67.85MPa,断裂伸长率达7.59%,冲击强度达13.38kJ/m2,环氧树脂的玻璃化转变温度达146.56℃.分别比未改性提高了18.9MPa、3.6%、5.5kJ/m2、28℃.     

Al_2O_3的表面改性及其在环氧树脂导热涂料中的应用

先用硅烷偶联剂KH-560对Al_2O_3粉末填料进行表面改性,再按一定比例将其添加到E-20型环氧树脂溶液中,并配合自制的潜伏型环氧树脂固化剂及其它助剂,制备了环氧树脂导热涂料,用拉伸试验、附着力测试、导热率测试和热失重分析对导热涂层进行了研究。结果表明,随着填料含量的增加,涂层的导热率开始以缓慢的速度增长,当填充量超过45%时,导热率快速增大;少量的填料能提高涂层的拉伸强度,而填充量过高时,拉伸强度反而被削弱;将表面改性后的Al_2O_3用于导热涂层能得到比改性前更大的拉伸强度和更高的导热率;当改性Al_2O_3的添加量为75%时,涂层的导热率达到1.33 W/(m·K),涂层对铝材的附着力级别为0,对应的拉伸强度和断裂伸长率分别为15.4 MPa和8.4%。     

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。     

热塑性聚氨酯改性环氧树脂的制备与微观特性表征

为了获得一种柔性环氧树脂,选用聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制得的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)预聚体对E-51型环氧树脂(EP)进行改性,通过拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度等力学性能测试方法得到聚氨酯改性环氧树脂中环氧树脂、TPU预聚体和固化剂的最佳掺配比例。借助红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重(TG)与扫描电镜(SEM)表征聚氨酯改性环氧树脂的微观特性。结果表明：当聚氨酯预聚体改性EP的适宜反应温度为80℃、聚氨酯预聚体的掺量为20%、A和B组分的最优掺配比例为2∶1时,改性体系的力学性能最佳,表干时间为3.5 h,完全干燥时间为9 h,抗拉强度为53.1 MPa,断裂伸长率为153.34%,弯曲强度为48.14 MPa,弯曲变形为13.61 mm,黏结强度为1.89 MPa,T_5%和T_10%分别为386.4℃、437.2℃,玻璃化转变温度为-27.9℃。通过FTIR与SEM对其改性机理进行分析发现,聚氨酯改性EP达到提高材料韧性的效果,且改性过程属于化学改性范畴。本研究可为合理地选择环...     

改性二氧化钛/DPPA阻燃环氧树脂的制备及性能

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)对亲水性纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面改性,用FT-IR和TG对改性TiO_2结构进行表征。然后将不同量的改性二氧化钛与固定量的5,10-二氢-磷杂吖嗪-10-氧化物(DPPA)进行复配,添加到环氧预聚物中制备阻燃环氧树脂,对环氧树脂的阻燃、力学和热性能进行研究。结果表明,APTS对TiO_2改性成功。2.5%(质量分数)DPPA与0.05%(质量分数)改性TiO_2构成的复配阻燃剂,能使环氧树脂的阻燃级别达到UL-94 V-0级,LOI值由24.2%提高至28.8%。该阻燃环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度分别为86.52和116.75 MPa,与未加阻燃剂的环氧树脂相比,拉伸强度和弯曲强度分别提高了6.66和8.25 MPa。且其初始降解温度(T_(5%))和玻璃化转变温度(T_g)分别高达364.3和162.0℃,所制备阻燃环氧树脂材料具有较好的综合性能。     

纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系的合成及表征

采用活性稀释剂的环氧基团与纳米SiO2反应,以达到对纳米SiO2的表面改性、防止团聚等目的;以环氧树脂(E44)和缩水甘油(Glycidyl)同时对聚氨酯预聚体进行封端,与TDE-85环氧树脂共混,组成纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系。采用FT-IR、DMA、SEM和万能实验机对体系的相关性能进行表征,结果表明,与纯环氧树脂和聚氨酯/环氧树脂/活性稀释剂复合体系相比,纳米SiO2/聚氨酯/环氧树脂复合体系的相关性能更加优异;加入纳米SiO2的Tg最高为78℃;断面形貌显示体系相容性好且纳米SiO2没有发生团聚;加入3%纳米的SiO2后,体系的拉伸强度和冲击强度达到最高,室温下分别为78.23MPa和50.85kJ/m2,液氮下(-196℃)分别为93.09MPa和62.56kJ/m2。     

含侧环氧基硅油复合改性环氧树脂的研究

采用侧基环氧化硅油(ES)及其改性物(PSA)来复合改性双酚A型环氧树脂(EP).通过测定复合改性固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度(Tg),扫描电子显微镜对改性固化物的断裂面形态分析等,系统探讨了复合改性方法、有机硅组成及其含量等对复合改性材料性能的影响.结果表明,采用ES和PSA复合改性EP后,其韧性和耐热性均有不同程度的提高,且以环氧值高的ES和PSA的改性效果更好.其中环氧树脂经10份ES-16或10份PSA-16改性后,Tg由未改性的156.73℃提高到177.35℃,比改性前提高了近20.62℃,均达到了很好的增韧和提高耐热性的效果,符合电子封装等高性能材料的改性要求.     

膨胀型阻燃剂对陶瓷化硅酮密封胶阻燃防火性能的影响

以改性硅灰石和气相白炭黑为成瓷填料,以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/双季戊四醇(DiPE)混合物(质量比为3:1)为膨胀型阻燃剂(IFR),制备可陶瓷化的室温硫化硅酮密封胶.研究了IFR对硅酮密封胶及其烧蚀所得陶瓷体性能的影响.结果表明,IFR用量从0 phr增大到120 phr时,硅酮胶的拉伸强度和粘接强度逐渐提高,氧...     

尼龙12微球增韧改性环氧树脂的研究

采用双酚A型环氧树脂(EP)和尼龙12微球(Nylon12)制备了EP/Nylon12复合材料。通过动态热机械分析仪(DMA)测试纯EP和EP/Nylon12复合材料储能模量和玻璃化转变温度(Tg)。在万能材料实验机上对试样进行拉伸测试和三点弯曲测试。采用扫描电镜(SEM)观察单缺口三点弯曲(SEN-3PB)测试样条断面微观形貌。结果表明,与纯EP相比,EP/Nylon12复合材料的拉伸强度随Nylon12微球用量增大而逐渐减小,杨氏模量变化不大,但断裂韧性和临界应变释放能均有明显提高,Nylon12微球用量为10%(wt,质量分数)制得的EP/Nylon12复合材料的玻璃化转变温度(Tg)为193.0℃,具有较好的热学性能,且力学性能得到提高,拉伸强度达到57.2MPa,杨氏模量达到2.50GPa,断裂韧性达到1.25MPa/m~2,临界应变释放能达到548.4J/m2;Nylon12微球在EP中的增韧机理主要为微球与基体脱粘和裂纹偏转。     

超低密度全海深固体浮力材料的制备及性能研究

用双酚A型环氧树脂、环氧稀释剂、酸酐固化剂及改性空心玻璃微珠，采用真空复合浇注工艺，制备出了超低密度、高强度的全海深固体浮力材料。通过密度测试、耐全方位静水压测试和力学性能测试等手段对浮力材料进行了表征。结果表明：制备的全海深浮力材料密度为0.638g/cm³,116MPa、24h全方位静水压下的吸水率为0.125%,单轴压缩强度为105.2MPa,剪切强度为35.7MPa,拉伸强度为33.4MPa,破坏强度141MPa,综合性能优异，已成功应用到上海交通大学研制的全海深无人潜水器上。     

耐高温聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂胶粘剂的制备和性能

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的改性,制备了一种高强高韧的耐高温环氧树脂结构胶粘剂。通过改变E-51、TDE-85、PU及固化剂之间的配比,探讨了各个组分对胶粘剂力学性能的影响。通过SEM分析,研究了PU增韧环氧树脂的机理。结果表明,TDE-85和E-51的配比为1∶1,PU添加量为环氧树脂的19%,芳胺固化剂添加量为20%时,胶粘剂具有最佳的耐热性和力学性能。制备的PU改性TDE-85/E-51结构胶粘剂室温拉伸剪切强度达到25.81 MPa,160℃高温拉伸剪切强度为12.85 MPa,剥离强度达到51.68 N/cm。     

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对固体环氧树脂(EP)进行改性,合成了CTBN-EP预聚物,研究了CTBN-EP/HTP-305体系的微观形貌、力学性能和热性能。研究结果表明,随着CTBN含量的增大,冲击强度及断裂伸长率显著提高,说明通过CTBN化学预聚改性的EP韧性提高,而体系的拉伸强度和热性能略有下降。动态热机械分析(DMA)测试体系的动态力学性能结果表明,体系出现了两相结构(Tg对应温度分别是-60℃和80℃～100℃)。扫描电镜(SEM)分析表明,固化过程中析出了橡胶相并均匀分散在环氧树脂基体中,形成了剪切空洞变形结构。     

F-48环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的研究

采用FT-IR与DSC研究了F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的固化行为及固化工艺,通过DMA、TGA、介电性能和冲击强度测试对F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的热性能、介电性能和韧性进行了研究。结果表明,随着F-48环氧树脂含量的增加,改性氰酸酯的Tg总体呈升高趋势,最高达到255℃;改性后的氰酸酯树脂热分解温度逐渐降低;F-48环氧树脂加入量为氰酸酯质量的25%时,改性氰酸酯树脂具有较低的介电常数和介电损耗;改性氰酸酯的冲击强度较纯氰酸酯树脂提高25%。