PPENK增韧改性BMI树脂体系的制备与性能

采用溶液法制备了杂萘联苯聚芳醚腈酮(PPENK)/双马来酰亚胺树脂(BMI)共混体系。通过差示扫描量热法(DSC)对共混体系固化反应动力学进行了研究,固化活化能为85.8 kJ/m2。采用冲击和拉伸实验考察了PPENK含量对共混体系力学性能的影响,共混体系的冲击强度为1.83 kJ/m2～2.95 kJ/m2,拉伸强度为68 MPa～84 MPa,拉伸模量为1.14 GPa～1.53 GPa。通过对固化物断面的扫描电镜(SEM)分析了增韧机理,改性后的BMI树脂在断裂时发生了塑性变形。通过热重分析法(TGA)研究了体系的耐热性,共混体系在氮气气氛中5%热失重温度为420℃～426℃。     

树枝状多酰肼固化剂的制备与性能

有机胺和丙烯酸甲酯进行迈克尔加成反应合成了一系列以有机胺为核的低代树枝状大分子,再与水合肼反应得到相应的树枝状多酰肼作为环氧树脂固化剂。通过核磁(NMR)、固化反应活性和力学性能测试等方法对固化剂结构与性能进行了研究。结果表明,树枝状多酰肼作为环氧树脂固化剂具有良好的中温固化活性(<120℃),固化物无色透明,力学性能优异,拉伸强度最高可达59.17MPa,弯曲强度达197.98MPa,冲击强度达30.2 kJ/m2。     

含氯有机硅改性环氧树脂体系的形态与性能

用二氯二甲基硅烷,或其与α,ω-二氯聚二甲基硅氧烷的混合物来改性双酚A型环氧树脂,通过测定固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度等方式,对改性体系各项性能与有机硅组成及含量的关系进行了探讨;同时用扫描电镜和透射电镜分别研究了改性材料的断面形态及内部微相分离情况。结果表明,环氧树脂经二氯二甲基硅烷改性后,其固化物的韧性、力学强度和耐热性均有提高．而适当比例的小分子硅烷与大分子聚硅氧烷同时引入则可使固化物韧性大大增强的同时,其它性能(如强度、耐热性)也有不同程度的改善。     

甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重

以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷为单体原料,通过水解、缩聚的方法合成了甲基苯基有机硅低聚体(PMPS)。然后用其与双酚A型环氧树脂(E51)发生共聚反应,并且引入柔性环氧树脂(DER732),制备出一系列PMPS改性环氧树脂。红外光谱表明,PMPS接枝在环氧树脂上。探讨了PMPS含量对改性树脂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、微观形貌、热残重的影响。结果表明,当m(E51)∶m(DER732)∶m(PMPS)=40∶20∶40时,改性树脂的断裂伸长率为49.63%,冲击强度为12.07 kJ/m2,600℃的热残重为27.19%,分别比未改性的环氧树脂提高了42.78%,8.41 kJ/m2和21.83%。     

环氧封端硅氧烷改性环氧树脂的制备及性能研究

采用环氧封端硅氧烷低聚物为改性剂,通过与双酚A型环氧树脂共混制得改性环氧树脂固化体系。通过测定改性固化物的热学性能、力学性能和原子氧剥蚀性能,并利用扫描电镜对冲击断裂面和原子氧辐照前后表面的形态进行分析,系统探讨了环氧封端硅氧烷低聚物对改性环氧树脂性能的影响。结果表明,采用环氧封端硅氧烷低聚物改性后,固化体系的耐热性、韧性和耐原子氧剥蚀性能均有提高:与未改性环氧树脂相比,改性剂含量30%时,10%热失重温度提高了23℃,弯曲强度、冲击强度分别由82.0kJ/m~2、8.7kJ/m~2提高到93.4kJ/m~2、33.4kJ/m~2,经累积通量1.2×1020 atoms/cm~2原子氧辐照后质量损失仅为未改性环氧树脂的20%。     

环氧树脂/有机膨润土复合体系的性能研究

以双酚A型环氧树脂(CYD-128)为基体,有机膨润土为增韧改性剂,选用自行合成的固化剂,固化不同质量比的环氧树脂/有机膨润土复合体系的共混物,测定了共混固化复合体系的冲击强度、拉伸强度和热分解温度,并用扫描电镜(SEM)观察了环氧树脂/有机膨润土复合体系的微观结构.结果表明:随着有机膨润土含量的增加,冲击强度逐渐增加,当有机膨润土含量达3%～4%时冲击强度出现了极大值;随着有机膨润土含量的进一步增加,冲击强度减小.当共混复合体系的质量比为(3～4):100时,复合体系增韧的效果非常明显,把冲击强度从20.4kJ/m2提高到25.0kJ/m2;拉伸强度和热分解初始温度均有较大程度的改善;并且随着有机膨润土的加入,复合体系的断裂面逐渐呈韧性断裂.     

环氧树脂/碳化硅复合材料的性能研究

以低分子量聚酰胺为固化剂,对E-44型环氧树脂/碳化硅复合材料的力学性能及耐热性能进行了研究。实验结果表明,当低分子量聚酰胺中的活泼氢与环氧树脂中的环氧基团的摩尔比为0.7,邻苯二甲酸二辛酯用量为环氧树脂质量的20%,碳化硅用量为环氧树脂与低分子量聚酰胺总质量的50%时,其力学性能最佳,所得复合材料的拉伸强度、撕裂强度以及冲击强度分别为13.7MPa、49.1kN/m和1.2kJ/m2,并对该复合材料的连续相固化物进行了红外、耐热性能以及动态力学性能的表征。对铺设环氧树脂/碳化硅复合材料彩色路面提供了基础理论依据。     

耐候性聚丙烯汽车保险杠的研究

利用正交试验研究了多种PP常用光稳定剂UV944、UV770、UV327和抗氧剂B215互配使用情况,考察其对改性后保险杠料B的Izod缺口冲击强度、拉伸性能和弯曲性能的协同作用及其最佳互配使用量.由正交实验分析可得,当UV944、UV770、UV327和13215用量分别为0.5%、0.5%、0.2%和0.3%时,可得到既可涂敷又耐候且符合生产要求的PP保险杠专用料.采用紫外光人工加速老化实验(波长为300nm紫外线,70℃下,不淋水),168h后,不添加稳定剂的保险杠料B的Izod缺口冲击强度、拉伸屈服强度和弯曲强度分别为0.9kJ/m2、17MPa和10MPa,经一系列配方改性后的保险杠料B则分别为9～10kJ/m2、35～40MPa和50～60MPa.     

聚酯液晶/环氧树脂复合材料的合成及应用

以4,′4-二(β-羟乙氧基)联苯(BP2)、对苯二甲酰氯(TPC)为原料,吡啶为催化剂,通过溶液聚合法合成一种含有联苯基的新型聚酯液晶(DCLP)。采用红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)及X射线衍射(WAXD)对DCLP的分子结构和液晶性进行表征,然后将该聚酯液晶与环氧树脂(E-44)共混制备聚酯液晶/环氧树脂复合材料,并对其性能进行研究。实验结果表明,加入3%的DCLP,可使复合材料的冲击强度由26.2kJ/m2提高到47.7kJ/m2,拉伸强度和弯曲强度也有不同程度的提高,热分解温度提高10℃~20℃。冲击断面的扫描电镜(SEM)分析表明,聚酯液晶对环氧树脂固化物有明显的增韧效果。     

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。