二氧化双环戊二烯环氧树脂/聚氨酯互穿聚合物网络的制备与性能研究

制备了新型二氧化双环戊二烯环氧树脂(DCPDE)/聚氨酯(PU)互穿聚合物网络(DCPDE/PU IPNs).采用红外光谱法对互穿聚合物网络的结构进行了表征.对不同固化体系的热稳定性、力学性能和涂膜的微观形貌进行了研究.研究结果表明:互穿聚合物网络的形成,提高了二氧化双环戊二烯环氧树脂的弯曲强度、附着力和耐冲击性.固化剂的加入改进了聚氨酯/环氧树脂互穿网络的耐热性能.增韧改性后的环氧树脂比改性之前的环氧树脂呈现明显的两相结构.     

DCPDE/PUR互穿聚合物网络的制备与表征

以聚氨酯(PUR)预聚体、二氧化双环戊二烯环氧树脂(DCPDE)为基体,分别以顺丁烯二酸酐(MA)和甘油为固化剂和促进剂,制备了新型DCPDE/PUR互穿聚合物网络(IPNs)复合材料。采用红外光谱法、热重分析法和差示扫描量热法等手段对该IPNs材料的化学结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明,PUR加入DCPDE固化体系,形成了IPNs结构,提高了复合材料的韧性,降低了刚性。PUR质量分数为30%时,复合材料的拉伸强度相对稳定,冲击强度提高了16.4 kJ/m2,断裂伸长率提高了12.4%,弯曲强度略微降低;复合材料的热分解温度在360℃以上,热稳定性良好。     

环氧树脂的改性研究进展

介绍了环氧树脂的特性和环氧树脂改性的主要趋势-提高环氧树脂的韧性,分别论述了橡胶类弹性体增韧环氧树脂、热塑性塑料增韧环氧树脂、热致液晶聚合物增韧环氧树脂、柔性链段固化剂增韧环氧树脂、无机纳米材料改性环氧树脂以及互穿网络(IPN)结构的环氧树脂体系等环氧树脂增韧改性的方法.同时,对聚氨酯的特性、用聚氨酯改性环氧树脂的六种方法以及互穿聚合物网络技术,进行了较为详细的介绍,并分析了改性环氧树脂目前存在的技术问题.     

室温固化环氧树脂结构胶粘剂的研究

制备了室温快速固化综合性能较好的聚氨酯改性环氧树脂结构胶粘剂,探讨了增韧剂、固化剂等因素对胶粘剂力学性能的影响,通过扫描电镜分析了胶粘剂断裂面的形貌特征,研究了胶粘剂形貌特征与力学性能的关系。结果表明:聚氨酯增韧环氧树脂既有物理交联产生“强迫互溶”和“协同效应”,又与环氧树脂发生了化学反应,产生的化学键进一步加强了聚合物交联密度和聚合物的强度,当PU预聚体用量为环氧树脂的40%时,聚氨酯与环氧树脂形成的互穿网络聚合物互穿程度最大,制备的胶粘剂力学性能最优,室温剪切强度达到20.16MPa。     

聚氨酯脲增强增韧环氧树脂性能的研究

用原位多相聚合技术合成了聚氨酯脲 /环氧树脂互穿网络聚合物 (IPN) ,得到了环氧树脂准分子复合材料 ,测定了产物的力学性能和热性能 ,探讨了聚醚分子质量和聚氨酯脲加入量对环氧树脂增强增韧过程的影响 ,并对反应体系的活性进行了考察。     

接枝聚氨酯/环氧树脂/丙烯酸酯互穿网络聚合物的制备与性能

采用分步法制备了接枝聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)/丙烯酸酯(PA)互穿网络聚合物(IPNs),研究了不同接枝程度对聚合物热性能、动态性能以及黏接性能的影响。结果表明,PA与PU、EP互穿网络形成了接枝结构;热重分析(TGA)结果证实接枝IPNs的热稳定性明显优于非接枝IPNs;动态力学分析(DMA)显示,接枝能够使材料的相容性改善;黏接强度测试显示,当丙烯酸羟乙酯(HEA)质量分数为3%时,材料的T型剥离强度达到极大值4.6kN/m。     

环氧树脂/聚氨酯IPNs注浆材料的同步法制备及其性能研究

采用开环合成环氧树脂预聚体接枝聚氨酯,研究制备了开环环氧树脂(EP-OH)/聚氨酯(PU)同步互穿聚合物网络(IPNs)注浆材料。对复合注浆材料的结构、力学性能、蓄热性能进行了表征。结果表明,部分开环的环氧树脂可有效提高材料的力学性能,拉伸强度达到74.3 MPa,冲击强度为10.3 KJ/m~2,粘接强度最高达10.4 MPa。当EP-OH添加量为20%时,复合注浆材料的最高蓄热温度由原样的142℃降至118℃。     

双酚-S环氧树脂/聚氨酯互穿网络的热性能

研究了双酚-S环氧树脂/聚氨酯(BPSER/PU)互穿网络的性能。实验表明,完全固化后的双酚-S环氧树脂的玻璃化温度比双酚-A环氧树脂在相同条件下高40～50℃。通过动态力学谱仪(TBA)研究了BPSER与PU的配比和玻璃化温度之间的关系,讨论了两相间的相容性。结果表明,随着BPSER用量的增加,体系的玻璃化温度升高。m(BPSER)/m(PU)=25/75是两组分均匀混合的最佳值,形成了反应型互穿聚合物网络。另外,用热重分析仪(TGA)研究了完全固化后的互穿聚合物网络的热分解行为,结果表明,BPSER的加入可提高PU的初始热分解温度。     

双环戊二烯邻甲酚环氧树脂的合成与表征

以邻甲酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯邻甲酚酚醛树脂(DPR),该树脂用环氧氯丙烷进行环氧化制备出双环戊二烯邻甲酚环氧树脂(DER).所得环氧树脂的环氧值为0.33,结构也得到了表征.分别以甲基六氢苯酐(MeHHPA)和聚酰胺651作为固化剂,通过DSC考察了该树脂的固化,固化温度峰值分别为141℃和168℃.在双酚A环氧树脂E51中添加不同比例的所制备的双环戊二烯邻甲酚环氧树脂DER,发现固化树脂的玻璃化转变温度Tg同单纯的E51固化树脂相比提高约20℃.     

基于微相分离型低表面能防污材料的研制

以端羟基聚丁二烯HTPB,TDI为原料制得端异氰酸酯基聚氨酯预聚体,再与环氧树脂E-51反应制得HTPB-TDI-EP部分互穿网络。通过红外光谱、接触角、动态力学分析、扫描电子显微镜对聚合物体系的结构与性能进行研究和表征。实验结果表明,以聚氨酯为连续相,环氧树脂为分散相形成的互穿网络聚合物TDI与HTPB形成网络比较致密,具有较强的耐水性能,表面疏水性增强,表面自由能降低,较单纯聚氨酯相比,微相分离的静态水接触角从73.8°提高到92.8°,具有一定的疏水性能。