超低温环境用改性氰酸酯树脂基碳纤维复合材料的制备与性能

采用聚酚氧树脂(PKHH)和环氧树脂(EP)共改性氰酸酯树脂(CE)制备改性氰酸酯树脂基体(CEPK),CEPK基体与处理好碳纤维织物复合制成改性氰酸酯复合材料(CEPKCF)。结果表明:10wt%PKHH改性CEPK基体具有适中的工艺窗口,90～150℃区间内黏度维持在900～1000mPa·s,120℃维持30min体系黏度不增加;CEPKCF复合材料具有较好的低温力学性能、耐久性和冷热循环稳定性,室温拉伸强度为730.3MPa,-196℃拉伸强度为693.0MPa,液氮环境下浸泡15d,拉伸强度无明显变化,经历40次循环(-196～200℃)后,试样表面无贯穿性裂纹。     

端环氧基丁腈橡胶增韧氰酸酯树脂

采用端环氧基丁腈橡胶(ETBN)对双酚A型氰酸酯树脂(CE)进行改性,通过FT-IR表征了CE/ETBN树脂体系固化前后的结构变化,同时对其力学性能进行了测试,最后结合SEM分析了改性体系结构与性能的关系。研究结果表明,采用ETBN增韧CE树脂的效果明显,CE-18树脂的弯曲强度达到最大值148MPa,CE-25树脂冲击强度和断裂韧性K1c分别为35.07kJ/m2和1.32MPa·m1/2。SEM表明CE/ETBN树脂体系中ETBN作为分散相均匀地分布在CE树脂基质中,起到了良好的增韧作用。CE/ETBN树脂体系的耐湿热性优良,水煮96h后吸水率均低于0.9%。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂固化体系研究

采用差示扫描量热(DSC)法对脂环族环氧树脂(L2)改性双酚A型氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并探讨了L2用量对CE耐热性能和粘接强度等影响。结果表明:L2对CE的固化反应具有催化作用,但当w(L2)≥30%时,其催化效果因稀释作用而降低;纯CE和CE/L2体系在等温(210℃)固化反应过程中,其转化率在起始反应10 min内分别达到80%和91%左右;当w(L2)=10%时,CE/L2改性体系的拉伸剪切强度(22.80 MPa)和压缩剪切强度(44.40 MPa)较高,同时其耐热性能较好。     

改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺的研究

采用DSC法研究烯丙基双酚A(DBA)改性的双马来酰亚胺(BM I)和氰酸酯(CE)共混体系在催化剂存在下的固化动力学,并结合固化度测定和红外光谱分析确定固化工艺。由于加入的有机金属盐催化了CE的固化反应,使CE和改性BM I在不同温度范围内分别固化,该共混物经历了170℃/2h 225℃/2h 240℃/2h固化程序后,能够完全固化,形成具有IPN网络结构的聚合物。     

双酚A型苯并二噁嗪树脂粘接性能研究

以环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BDM)作为纯双酚A型苯并二噁嗪(BA-a)树脂的改性共聚单体,研究了不同改性BA-a体系的粘接性能和热稳定性能。结果表明:纯BA-a树脂与钢材之间的拉伸剪切强度为15.34 MPa,说明纯BA-a树脂具有作为胶粘剂的潜力;当m(BA-a)∶m(EP)∶m(BDM)=100∶60∶0或100∶27∶27时,改性BA-a体系的拉伸剪切强度为24.81 MPa或21.36 MPa,160℃时凝胶时间为150 min或20 min;改性BA-a体系的热稳定性能依次为BA-a/甲基四氢苯酐体系>BA-a/EP体系>BA-a/BDM体系>纯BA-a体系。     

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究

用环氧树脂(EP)及酚醛树脂(PF)对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,对改性CE的凝胶时间和DSC曲线进行研究并确定了改性CE的固化工艺。红外光谱分析表明改性CE固化时形成了柔韧性结构。研究了改性CE的力学性能、热性能、电性能及微观形态,发现EP的加入可增加CE的柔韧性,PF的加入可使CE的热稳定性损失减小。当CE/EP/PF的质量比为70/15/15时改性CE的弯曲强度和冲击强度分别从改性前的123.6 MPa、5.2 kJ/m2提高到134.5 MPa、16.7 kJ/m2,耐热性及电性能改变不大。     

纳米二氧化硅/超支化聚硅氧烷/氰酸酯树脂复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂表面处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)作为填料改性超支化聚硅氧烷/氰酸酯(HBPSi/CE)树脂体系。结果表明:适量的nano-SiO2既可同时提高HBPSi/CE树脂的韧性和强度,又可改善其耐水性能;当nano-SiO2质量分数为3.0%时,nano-SiO2/HBPSi/CE体系的冲击强度(14.1 kJ/m2)和弯曲强度(118.4 MPa)分别比HBPSi/CE树脂提高了26%和12%,其吸水率低于HBPSi/CE树脂,介电常数略高于HBPSi/CE树脂,介电损耗角正切与HBPSi/CE树脂相当。     

硼酸铝晶须改性双酚A二氰酸酯树脂性能研究

对硼酸铝(Al18B4O33)晶须改性双酚A二氰酸酯(BADCy)树脂基体的力学性能及热性能进行了研究。经硅烷偶联剂处理后,5％(质量含量,下同)Al18B4O33晶须改性体系的弯曲强度和冲击强度分别提高了14．3％和5．9％;当晶须含量为8％时,体系的弯曲强度和冲击强度分别由原来的112．4MPa和9．17kJ／m2提高到了121．7MPa和10．36kJ／m2,热变形温度提高8℃;经24h水煮后力学性能保持率都在70％以上。     

二烯丙基双酚A催化改性酚醛型氰酸酯树脂的催化固化

研究了二烯丙基双酚A（DBA）催化改性酚醛型氰酸酯树脂（cy-5）,通过差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TG）、冲击性能和动态热机械分析（DMA）测试,分析了改性树脂的热性能和力学性能。研究表明：DBA对cy-5有催化和增韧的双重作用,当DBA的添加量为5%（质量分数）时,催化效果最为明显,含10% DBA的改性树脂固化物的冲击强度达到7.41 kJ/m2,改性树脂固化物的玻璃化转变温度（Tg）和储能模量（E'）均有所降低,但幅度不大。     

中温固化氰酸酯树脂基体动态热机械分析研究

采用动态热机械分析法详细考察了中温(125℃)固化氰酸酯树脂基体的温度-模量谱,研究了连续温度变化情况下促进剂用量、固化温度、环氧树脂、多官能氰酸酯对树脂基体的模量、损耗、玻璃化转变温度等使用性能的影响。促进剂的加入有效地提高了CE树脂中温固化反应程度和固化物的Tg,加入量在1.5phr时,改性CE树脂的弹性模量在150℃处显现出GPa量级波动,但仍呈玻璃态特征,表观Tg达238℃。提高固化温度,可使DMA曲线上的弹性模量波动消失,180℃固化后的Tg与中温固化的表观Tg相近。采用E-51环氧改性CE树脂,会显著降低树脂的耐热性。E-51用量在10份,Tg在233.5℃,用量到20份以上时,CE树脂的Tg急剧降低。酚醛型氰酸酯CY-5能有效地提高树脂的Tg,用量在20份时,Tg可达289℃。