热熔法制备预浸料树脂基体的研究

本文向Ag-80/DDS体系中加入新型热塑性树脂PES,研究了体系中PES的含量对其性能的影响,从而发现当Ag-80:DDS:PES=100:55:10时,体系的力学性能、热性能与原体系相比无明显变化,而成膜性能、抗湿性能有显著提高,适于热熔法制备预浸料。     

一种高流动性高性能聚醚砜酮树脂的合成

以芳酮单体与芳砜单体共聚合成了一种具有高流动性、高耐热性和优异机械性能的改性聚醚砜酮(PESK)树脂。研究表明,当含酮基单体的摩尔百分含量为15%左右,以3,4′-二卤代二苯甲酮为封端剂,以二苯砜为溶剂时,得到的PESK树脂熔点不到320℃,熔融指数接近30g/10min。相比于聚芳醚砜(PES)树脂相比,PESK树脂具有优异的耐热性能和机械性能。     

热塑性树脂增韧双马来酰亚胺树脂的研究

本文讨论了用热塑性(TP)树脂聚砜(PSF)和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI)树脂的研究.实验表明,增韧后的树脂在150℃的粘度小于0.5(Pa·S),其复合材料的成形压力为0.3～0.7(MPa),固化温度为180℃,上述特性满足热压罐成形的工艺要求.树脂的预浸料具有较好的粘性和铺叠性,贮存期一个月以上(室温).树脂保持了较好的耐热性能,可在177℃长期使用.其复合材料的冲击强度明显提高,经聚砜增韧后提高了90%.PSF的增韧效果比PES明显.研究表明,只有当TP树脂含量不低于15%时,方可获得较明显的增韧效果.TP树脂是以球形颗粒分散于BMI基体中,这些颗粒起到了抑止微裂纹扩展的作用.      

真空成型压力参数对汽车用DF增强PES树脂材料力学性能的影响

在碳纤维(DF)内加入聚醚砜(PES)树脂法,利用真空辅助成型(VARI)工艺制备得到改性复合材料,研究真空成型压力参数对汽车用DF增强PES树脂材料力学性能和拉伸断面的影响。研究结果表明:相对于改性前的PES树脂材料拉伸强度,经过0.1、0.25与0.5 MPa处理得到的改性复合材料在拉伸强度方面依次提升了17.36%、41.39%与29.54%;拉伸模量依次提升1.61%、19.35%与10.48%。相对于原始纤维,经过改性形成了更加粗糙的表面结构,使纤维与树脂可以发生更加紧密的结合,经过改性的PES树脂材料形成的断口具有明显的韧性断裂特点。在0.25 MPa下得到的改性PES树脂材料形成了明显断口结构,此时的试样获得了最优的拉伸强度与模量。     

仿竹结构多孔聚醚砜基碳纤维复合材料

竹子是以竹纤维为增强体、木质素为基体所构成的天然复合材料，其竹纤维赋予了竹材高强度的特点，多孔木质素结构赋予了竹材轻质、高韧性的特点。本文通过模仿竹子的结构特征，采用液相浸渍法和浸没沉淀相转化法在碳纤维表面沉积多孔聚醚砜聚合物，制备出兼具轻质、高韧性、高强度特点的仿竹结构多孔聚醚砜基碳纤维复合材料(CF/foam PES)。研究结果表明：与传统密实结构的聚醚砜基碳纤维复合材料(CF/condense PES)相比，本文制备出的聚醚砜基碳纤维复合材料的海绵状多孔聚醚砜结构降低了复合材料的表观密度，且CF/foam PES的比强度相对于CF/condense PES提高了234.5%，比模量提高了192.6%；多孔聚醚砜使CF/foam PES具有优异的吸能性能。     

连续炭纤维增强杂萘联苯聚醚砜酮共混树脂基复合材料力学性能

为了研究树脂共混改性对连续炭纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料性能及破坏模式的影响,以二氮杂萘联苯结构聚醚砜酮(PPESK)及其共混树脂为基体,T700 炭纤维为增强纤维,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料。通过对共混树脂溶液黏度测试,复合材料样条三点弯曲、层间剪切和孔隙率试验,并借助SEM断面形貌分析,研究了聚醚酰亚胺(PEI)和聚醚砜(PES)的加入对PPESK复合材料力学性能以及受力破坏模式的影响。结果表明,PEI或PES的加入使复合材料的力学性能提高,孔隙率降低,复合材料受力破坏模式由脱粘破坏向树脂基体内部破坏转变。      

聚醚砜和聚醚醚酮

商品牌号为 Victrex~(R)的聚醚砜(PES)是典型的工程塑料,其韧性高、强度大、刚性强,具有极好的耐高温性能,且可燃性低,发烟少。PES 可制造线圈架、连结器、终端部件、热水表、医用聚合物涂料等。但 PES是无定形塑料,具有无定形树脂的特性。聚醚醚酮(PEEK)是结晶性耐高温工程塑料,使用温度可达300℃,其机械强度和耐化学腐蚀性能超过 PES。1.加工过程PES 和 PEEK 可用常规的设备进行模压、注射、挤出等加工,并可回收利用。加工时间与其它常规工程塑料相近。加工前都     

逆向热致相分离法聚醚砜/磺化聚砜平板膜的制备及性能

采用逆向热致相分离(RTIPS)法制备亲水性聚醚砜(PES)/磺化聚砜(SPSF)平板膜。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率、水接触角和长期运行测试研究了SPSF含量和不同凝胶浴温度对PES/SPSF平板膜性能和结构的影响。结果表明,SPSF和PES可以成功混合。非溶剂致相分离(NIPS)法制备的PES/SPSF平板膜呈致密皮层和指状截面结构,而RTIPS法制备的PES/SPSF膜具有均匀多孔表面和海绵状结构。RTIPS法PES/SPSF膜的纯水通量和BSA截留率均高于NIPS法。静态水接触角随SPSF的增加而减小。RTIPS法PES/SPSF膜在2%SPSF时获得最佳渗透性能,其纯水通量和BSA截留率分别为967 L/(m~2·h)和79%。     

磺化聚醚砜上浆剂对碳纤维/聚醚砜复合材料界面性能的影响

为了提高碳纤维(CFs)增强热塑性树脂聚醚砜(PES)复合材料的界面结合力,对PES进行磺化改性,得到磺酸基聚醚砜(SPES)制备的CFs上浆剂,研究了SPES上浆剂对CFs/PES复合材料界面性能的影响和上浆剂质量分数对CFs/PES复合材料的作用效果。结果表明:经过SPES上浆的纤维毛丝量降低、耐磨性提高。同时FTIR和XPS分析表明:SPES中的—SO3H基团与CFs表面微量的活性官能团发生了化学反应,提高了增强体CFs与基体树脂PES间的黏连。当上浆剂含量为1wt%时,CFs/PES复合材料的层间剪切强度(ILSS)提高最显著,比未上浆改性的CFs/PES复合材料的提高了24%。SEM照片证实在此浓度下CFs与PES结合更加紧密。动态力学热分析(DMTA)结果亦证明1wt%的SPES上浆剂提高了CFs/PES复合材料的玻璃化转变温度。     

纳米Cu-SiO_2复合粒子改性聚醚砜超滤膜的制备及分离性能研究

将纳米Cu负载至介孔二氧化硅(mSiO_2)表面制得mSiO_2-Cu抗菌材料,利用相转化法制备出聚醚砜(PES)/mSiO_2-Cu抗污染复合膜,研究了mSiO_2-Cu含量对PES超滤膜结构、抗污染及分离性能的影响。结果表明,当mSiO_2-Cu质量分数为2%时,PES/mSiO_2-Cu复合膜的纯水通量可达185L/(m2·h),是PES基膜的1.9倍,该复合膜对蛋白具有良好的抗污染性能。将PES/mSiO_2-Cu复合膜应用于河水处理,结果表明PES/mSiO_2-Cu复合膜具有良好的总有机碳去除率和稳定性。     

聚醚砜微图案膜的模板法制备及性能表征

以聚醚砜(PES)为基质膜材料,利用微图案硅片为模板,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备PES微图案膜,研究制膜条件对膜表面微图案及膜结构、性能的影响,考察图案化前后PES膜的水通量、接触角、孔隙率、拉伸强度性能差异.结果表明,以模板法制得的PES 膜表面呈现规整的微图案,且膜表面微图案的规整性随铸膜液中PES浓度的增加而提高.接触角、孔隙率和水通量测试表明,相对于PES原膜,制得的微图案膜具有较高的接触角和较高的孔隙率及水通量;机械性能测试表明,图案化前后膜的拉伸强度变化不大.     

改性聚醚砜摩擦性能的研究

用摩擦系数很低的聚四氟乙烯(PTFE)改善聚醚砜(PES)的自润滑性。改性后的PES摩擦磨耗性能提高了数倍,特别是在重负荷及油润滑条件下的摩擦性能优异。在本实验范围内,PES/PTFE也表现出较理想的力学性能和部分相容性。     

聚醚砜纳滤膜对水中硒酸钠的去除研究

以聚醚砜(PES)为原料,采用相转化法制得PES纳滤膜,考察PES纳滤膜对硒酸钠的分离性能,并测定膜的水接触角、表面电动电位(Zeta电位)。结果表明,PES纳滤膜的水接触角为54.8°,Zeta电位为-64.8mV;在PES纳滤膜厚度为150m,致孔剂为PVP K30,溶剂挥发时间为5s条件下,对硒酸钠的截留率和通量分别达到79.6%和86.4kg/(m~2·h),具有较好的去除效果。     

膨胀石墨/聚醚砜复合材料的制备及力学性能

采用微波辐射法制备了膨胀石墨(EG),将其作为增强相加入到聚醚砜(PES)基体中,利用溶液共混法和真空辅助模压成型工艺得到EG/PES复合材料,使用SEM、FTIR和XRD等分析手段表征了EG及其复合材料的微观结构和性能,并对复合材料的力学性能进行了测试。结果表明:PES分子插入到了EG片层内部,并且EG与PES分子之间产生了氢键作用;当EG含量为5.0%(质量分数)时,复合材料的拉伸和弯曲强度达到最大值,分别为94.6 MPa和146.7 MPa,较树脂基体提升了10.5%和7.3%;EG在PES基体内的分散性直接影响了复合材料的力学性能,嵌入到复合材料内部的EG不仅能够改变微观裂纹的走向,还能阻止其进一步蔓延和扩展,改善复合材料内部的应力分布情况。     

N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂体系下醋酸纤维素/聚醚砜共混膜的制备与表征

为提高纯聚醚砜(PES)膜的亲水性和抗污染能力,以N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,采用相转化法制备醋酸纤维素(CA)/聚醚砜(PES)共混膜.探讨和分析了成膜过程中的各种因素对膜纯水通量和BSA(牛血清蛋白)截留性能的影响.确定CA/PES共混膜的最佳铸膜条件为:聚醚砜质量分数18%,PVP K30的质量分数4%,醋酸纤维素质量分数3%,预蒸发时间为20s.对共混膜进行了SEM形貌结构、热稳定性、接触角测试、BSA抗污染性能和共混相容性分析表征.结果表明,DMAc/LiCl体系下制备的CA/PES共混膜亲水性和BSA抗污染性能高于纯PES膜,CA/PES共混体系为部分相容体系,CA/PES共混膜的高温热稳定性稍有下降.     

包装用三元共聚树脂的合成及其吸水与 热降解特性

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、瓜尔胶(GG)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过超声辐射合成AMPS/AA/GG三元共聚树脂,借助热重曲线(TG)对树脂的热降解特性进行分析。实验结果表明:在优化条件下,树脂的吸水率最大,而且树脂具有良好的耐热性能和保水性能;热分解动力学分析结果显示树脂热降解活化能为164.29 kJ/mol,lg A为13.84,反应级数n=1/6,树脂的热降解遵循44号随机成核和随后生长机理。     

热熔法预浸料用氰酸酯树脂的性能

采用聚醚砜(PES)对氰酸酯树脂改性,制备出PM915树脂。对PM915树脂的工艺性能和固化物性能进行了系统研究,该树脂成膜性和贮存稳定性良好,适用于热熔法预浸料工艺。研究了PM915树脂的流变性能及凝胶时间,树脂在70℃时的黏度为20 Pa·s左右,在120℃条件下可保持黏度稳定时间达115 min,160℃时凝胶时间为40 min。PM915树脂制备过程中部分反应热已释放,其拥有较低的固化放热焓,固化温度为220℃。通过引入热塑性组分PES,PM915树脂的固化收缩率低至0.16%。PM915树脂固化物具有优良的热性能,热失重5%时的温度T_d5=423℃,玻璃化转变温度T_g=276℃,热膨胀系数为4.4×10?5/℃。通过热塑性树脂的改性,引入了柔性基团,进而提高了树脂固化物的韧性,PM915树脂固化物的弯曲强度和弯曲模量分别为139.3 MPa和4.2 GPa,拉伸强度和拉伸模量分别为75.8 MPa和3.8 GPa;扫描电子显微镜（SEM）表征显示PM915树脂固化物为韧性断裂。结果表明,PM915树脂是一种适用于热熔法预浸料的氰酸酯树脂基体,且具有低固化收缩率、高尺寸稳定性和优良耐热性,可应用于卫星等航天器结构件。      

氟化聚醚砜疏水膜的制备及其膜蒸馏应用

以全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯(FMA-C_8)为接枝单体,采用溶液均相共辐照方式(~(60)Co γ射线)对聚醚砜(PES)材料进行疏水改性,制备得到氟化的PES(PES-g-PFMA-C_8),进而将其喷涂在自制多孔PES膜表面制备得到疏水化的PES膜.借助红外光谱、光电子能谱、接触角仪等对PES-g-PFMA-C_8及其改性膜进行表征,探究喷涂疏水改性对PES膜性能的影响.结果表明,疏水改性PES膜(H-PES)的疏水性较PES膜显著提高,接触角由73.1°增大到109.3°,液体进入压力由295 kPa提高到410 kPa, 70℃下对质量分数3.5%NaCl盐溶液进行真空膜蒸馏时,80 h长时间运行过程中通量保持在50kg/(m~2·h)左右,脱盐率高达99.98%;且该膜应用于海水淡化反渗透浓水处理过程中,产水水质稳定,能将海水淡化的总体水回收率由45%提高到83.7%,在膜蒸馏脱盐方面具有较好的应用潜力.     

碳纤维织物/PEEK热塑性树脂基复合材料光学反射镜研究

研究了碳织物增强热塑性PEEK树脂基复合材料的力学性能、部分空间性能及光学反射性能.研究结果表明,碳织物/PEEK复合材料具有优异的力学性能、空间性能、耐辐照性能和光学反射性能;在1×10-3Pa真空中可凝挥发物(CVCM)为0、水气回收量(WVR)为0.08%,并制成φ128mm反射镜,测试了反射镜的反射率为96.89%.碳织物增强热塑性PEEK树脂基复合材料是一种适合空间环境的高性能复合材料,可以用于制作光学反射镜.     

丁二酸乙二醇/丁二酸丁二醇酯比例对聚(丁二酸乙二醇-co-丁二酸丁二醇酯)物理及降解性能的影响

通过熔融缩聚反应合成了聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和它们的共聚酯——聚(丁二酸乙二醇-co-丁二酸丁二醇酯)(P(ES-co-BS)s),对所合成的聚酯进行了一系列的物理性能及酶水解研究.结果表明,在纯PES中掺入BS单元改变了PES的晶体结构、微晶尺寸和结晶度,其中,ES/BS摩尔比为54/46的P(ES-co-BS46)具有最大的微晶尺寸和最低的结晶度.P(ES-co-BS)s共聚酯的断裂伸长率均高于纯PES和PBS.所合成的P(ES-co-BS)s共聚酯的热分解温度均高于290℃,具有良好的热稳定性.利用角质酶对所合成的聚酯进行酶水解测试,水解速率依次为P(ES-co-BS46)>P(ES-co-BS56)>P(ES-co-BS65)>PES>PBS.其中,P(ES-co-BS46)具有较低的熔融温度、结晶度和较高的亲水性能,酶水解速率较快.