多官能团环氧树脂体系的固化反应

采用非等温差示扫描量热（DSC）对多官能团环氧树脂体系固化反应进行了研究,确定了环氧树脂所用固化剂为甲基纳迪克酸酐（MNA）。对AG-70/MNA/2-乙基-4-甲基咪唑（EMI-2,4）环氧树脂体系在不同升温速率下的固化反应进行测试,根据DSC曲线,用温度-升温速率外推法,求出环氧树脂体系的三个特征温度,温度参数能为...     

改性咪唑衍生物结构对环氧树脂固化物性能的影响EI北大核心CSCD

制备了一系列改性咪唑酯化衍生物和改性咪唑酰胺化衍生物,通过红外光谱和核磁共振氢谱对产物的结构进行了表征。将改性咪唑衍生物用作环氧固化剂,研究了固化物的玻璃化转变温度及力学性能。结果表明,改性咪唑酰胺化衍生物/环氧固化物的耐热性能优于改性咪唑酯化衍生物/环氧固化物,但力学性能下降;2-苯基咪唑衍生物/环氧固化物的力学性能及耐热性能均优于2-甲基咪唑衍生物/环氧固化物;含邻苯二甲酸酯结构的环氧固化物的力学性能尤其是冲击强度优于含丁二酸酯结构的环氧固化物。     

以CO_2为气源的潜伏型环氧树脂发泡-固化剂的合成及应用

以脂肪族胺类环氧树脂固化剂为原料,乙醇为溶剂,制备了以CO_2为气源的新型潜伏型环氧树脂发泡-固化剂。通过红外光谱表征了发泡-固化剂的结构,证明活泼氢被CO_2封闭。通过热失重测定了发泡-固化剂的热分解性能和发气量,差示扫描量热分析证明发泡-固化剂/环氧树脂体系具有良好的常温稳定性。将发泡料加热到100℃以上,体系发生发泡-固化过程,得到环氧树脂泡沫。研究了成核剂SiO_2含量对环氧树脂泡沫结构和性能的影响,发现合适的成核剂加入量可有效改善泡沫的泡孔结构和力学性能。     

新型环氧树脂固化剂——液体咪唑化合物

日本四国化成工业公司最近研制成一种即使在严冬也不会固化的新型固化剂——液体咪唑化合物〔固化溶胶AMZ〕(物质名称1-氨乙基-2甲基眯唑)。现已开始有样品上市,预计今秋可正式投入生产。目前,人们应用各种咪唑化合物作为环氧树脂的固化剂,其形态多为固体或粉末状。但也有一部分是液状制品,例如2-乙基-4甲基咪唑(以下简称2E4MZ)等,易与液体环氧树脂互溶。由于其固化物物性优良,     

潜伏性热释放2PZ-PS-co-MAA微胶囊固化剂的制备与性能

以2-苯基咪唑(2PZ)为芯材,苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(PS-co-MAA)为壁材,采用溶剂挥发技术,成功地制备了一种新型潜伏性热释放2PZ-PS-co-MAA微胶囊固化剂。通过红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析仪和差示扫描量热仪(DSC)对微胶囊固化剂的化学结构、芯材含量、表面形貌、粒径分布及固化性能等进行了表征。所制备的微胶囊固化剂表面光滑,粒径分布较窄,平均粒径约为15.60μm,壁材厚度约为0.5μm,芯材2PZ含量约为39.19%。由微胶囊固化剂与环氧树脂E-51制备的单组分胶粘剂,具有优良的固化特性和潜伏性能,可在100℃,30 min内实现固化,室温储存期可达32 d以上。     

一种潜伏性咪唑类中温固化剂的制备和性能研究

本课题组用溶液法制备咪唑类过度金属离子络合体系,分别采用六水合氯化钴(CoCl_2·6H_2O)、六水合氯化镍(NiCl_2·6H_2O)、六水合三氯化铁(FeCl_3·6H_2O)、二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O)为原料,以甲醇为溶剂,对2-乙基-4-甲基咪唑(EMI)进行改性。EMI/水合金属盐按化学摩尔比4:1进行反应,得到具有一定潜伏性的环氧树脂固化剂。通过凝胶时间、DSC测试和力学性能测试,研究了各类过渡金属盐改性咪唑类固化剂固化环氧树脂的反应活性。研究表明,EMI上叔氮原子上的弧对电子与具有空轨道的金属离子形成配位体,阻碍了室温时叔胺的催化作用,使之具有较好的潜伏性。而且,随着过渡金属原子的原子半径的减小,形成的配位体越紧密,潜伏性也就越好,但力学性能却受到相应的影响。     

钛酸钡/环氧介电复合材料制备技术的研究

以环氧树脂作为基体、双氰胺和2-乙基-4-甲基咪唑作为固化剂体系、颗粒尺寸在38.0nm～2.67μm范围的钛酸钡(BaTiO3)作为高介电填充组分,采用溶液共混合旋涂工艺,制备了不同BaTiO3含量的0-3型BaTiO3/环氧复合材料膜,研究分析了环氧树脂固化工艺的确定以及不同BaTiO3含量的复合材料的晶相及显微结构.研究表明,固化剂体系含量占环氧树脂质量分数为6%时,固化温度约120℃(1h);受钛酸钡粒子的影响,复合材料基体相聚合物有序排列的分子结构被破坏,环氧树脂分子链的排列密度降低;BaTiO3质量分数为0.6时,复合材料中陶瓷粉末的分散效果最佳.     

DOPO衍生物在阻燃环氧树脂中的应用研究进展

综述了近年来DOPO(9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物)衍生物作为环氧树脂固化剂、环氧树脂和添加型阻燃剂在环氧树脂中的合成和应用状况,并对阻燃环氧树脂的阻燃性和热性能进行了比较。     

复合材料用环氧树脂的韧化——(一)无规羧基丁腈橡胶/双酚A型环氧树脂/-乙基-4-甲基咪唑体系的研究

研究了无规羧基丁腈橡胶/双酚A型环氧树脂/2-乙基-4-甲基咪唑体系的反应机理、结构形态、断口形貌以及热-力学性能。 试验结果表明,在环氧树脂中加入少量橡胶即可提高其韧性,而热-力学性能无明显下降;在橡胶/环氧树脂/2、4-咪唑体系中存在三个基本的反应;经橡胶韧化的环氧树脂是两相体系,并且两相界面结合力强;橡胶颗粒可以成为裂纹分伎的核心,从而消耗导致裂纹扩展的能量,提高材料的韧性。     

端羧基丁腈橡胶和双酚A增韧混合环氧树脂体系的研究

本文以2-乙基-4-甲基咪唑(简称2,4-咪唑)为固化剂,研究了端羧基丁腈橡胶(简称CTBN)和CTBN/双酚A改性的双官能环氧E-51和四官能环氧F-76混合体系的热-机械性能、微观形貌和声发射响应。结果表明:加入5份CTBN,对混合环氧树脂体系的增韧效果不明显。加入5份CTBN和24份双酚A,使体系的韧性增加。但CTBN加入的顺序不同,其微观结构和力学性能不同,增韧效果亦不同。      

纳米Al2O3改性环氧树脂复合材料的低温力学性能研究

通过机械搅拌的方法将纳米Al2O3颗粒分散在环氧树脂基体中,用干燥箱对其固化来制备纳米Al2O3,环氧树脂复合材料,然后进行低温冷冻处理,从而对其进行力学性能测验。研究表明环氧树脂在120℃下烘烤12h所取得的固化效果较好;而低温处理后的环氧树脂复合材料具有优于未处理的环氧树脂复合材料的力学性能,尤其是在耐压和韧性方面。     

一种中温固化环氧树脂的研究

利用苯胺-甲醛与双氰胺反应得到了一种改性产物。相对于双氰胺, 它在环氧树脂和某种低沸点溶剂中有良好的溶解性。在促进剂作用下, 可以在125℃左右固化环氧树脂, 固化后的浇铸体有良好的力学性能和耐湿热性。用该树脂体系可湿法制作复合材料预浸布, 其玻璃布复合材料在力学性能和耐湿热性能上可达到国外同类产品的水平。      

室温潜伏性中温固化环氧树脂体系的制备与性能

将自制咪唑衍生物EGE-2MI作为双氰胺-环氧树脂体系的促进剂,研究了其固化过程及室温储存性能。采用DSC法研究了该环氧树脂体系的固化反应动力学,确定了其最佳固化工艺参数;通过DSC测试室温存放不同时间后该环氧树脂体系的热焓值变化来确定其室温存储期;并测试了其中温固化产物的力学性能。结果表明:EGE-2MI质量比为0.6%~1.8%(环氧树脂为100%)的双氰胺-环氧树脂体系可以满足115~125℃固化,在室温下可以存放35天以上,EGE-2MI质量分数为1.8%时,该环氧树脂体系的活化能为87.23kJ/mol;固化后产物的铝-铝搭接剪切强度达到21.3 MPa,浇注体的室温拉伸强度在40 MPa以上。     

酚酞基聚醚酮/环氧树脂/氰酸酯半互穿聚合物的制备及性能

采用热熔法制备环氧树脂(EP)/氰酸酯树脂(CE)/酚酞基聚醚酮(PEK-C)半互穿网络聚合物。利用三点弯曲法测定了固化物的力学性能,通过动态力学分析(DMA)研究了固化物玻璃化转变温度(Tg)及储存模量变化规律;用扫描电镜(SEM)对断面进行了观察。结果表明,在Tg和弯曲性能基本保持不变的情况下,PEK-C能有效地改善固化物的韧性。当PEK-C的加入量为15%(质量分数,下同)时,断裂韧性KIC和GIC值可分别提高20%和50%,归功于此时固化物形成双连续相结构。但是随着PEK-C含量的增加,固化物初始分解温度略微下降,这可能与交联密度的少量降低有关。     

六咪唑环三磷腈的合成及其作为环氧树脂固化促进剂的性能

利用六氯环三磷腈与咪唑发生亲核取代反应,合成六咪唑环三磷腈(HImCP);通过红外光谱、核磁共振~1H谱和³¹P谱对其结构进行表征;进一步将其作为固化促进剂,加入双酚A型环氧树脂(E51)/甲基六氢苯酐(MHHPA)固化体系,通过凝胶时间和非等温DSC固化动力学分析研究体系的室温存储稳定性和高温固化反应活性,并考察固化物的力学性能和热性能。结果表明:相较于咪唑,HImCP是一种良好的潜伏性固化促进剂,当其添加量为1%(质量分数)时,E51/MHHPA体系具有较好的室温存储稳定性和高温固化活性;同时,得到的环氧树脂固化物表现出更高的拉伸强度、玻璃化转变温度和热稳定性。     

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

三元氯醋树脂/环氧基导电油墨的制备及性能

为提高环氧导电油墨的柔韧性,采用三元氯醋树脂（E15/45M）对环氧树脂E51增韧改性,并以2-乙基-4-甲基咪唑（2E4MI）为固化剂,银包铜粉为导电填料,制备柔性导电油墨。结果表明:导电油墨的体积电阻率随导电填料的用量增加而降低。随2E4MI用量的增加,导电油墨的体积电阻率呈现先降低后增加的趋势,2E4MI与E51的最佳质量比为1∶5。进一步探讨发现导电油墨的最佳固化温度和时间分别为105 ℃和2.5 h。E15/45M不仅可以提高导电油墨的柔韧性,还可以有效降低体积电阻率。随着E15/45M用量增加,E15/45M/E51-2E4MI胶膜的玻璃化转变温度从91.5 ℃降低至58.0 ℃,导电油墨的体积电阻率从27.5×10-4 Ω·cm降低至9.50×10-4 Ω·cm。E51-2E4MI与E15/45M的质量比为50∶50,导电填料用量为70wt%时,导电油墨体积电阻率达到9.57×10-4 Ω·cm,附着力等级为0,涂层反复折叠20次后电阻变化率小于80%。因此采用E15/45M增韧环氧树脂既可以提高导电油墨的柔韧性又可以改善其导电性。      

纤维素纳米晶/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以过硫酸铵氧化微晶纤维素得到纤维素纳米晶(CNC),与二乙烯三胺在N,N-二甲基甲酰胺(DFM)中发生缩合接枝反应,制备胺化纤维素纳米晶(ACNC)。采用溶液共混法,分别将CNC和ACNC与环氧树脂复合得到纤维素纳米晶/环氧树脂复合膜,纤维素纳米晶不仅起到增强剂的作用,还起到固化交联剂的作用,进而改善环氧树脂的性能。利用万能力学试验机、动态热机械性能、环境扫描电子显微镜、热重分析等对复合材料的性能加以表征分析。结果证明,当CNC和ACNC的添加量均为0.1%时,环氧树脂复合膜的机械强度最大;纤维素纳米晶的加入不仅能够提高环氧树脂的力学性能,还能显著改善其柔韧性,ACNC对环氧树脂复合膜的增强作用高于CNC,CNC的增韧作用强于ACNC。     

新型噁唑烷酮环氧树脂的合成与性能研究

采用双环氧化合物与甲苯二异氰酸酯合成了低粘度的、具有单一五元环结构的唑烷酮环氧树脂(OXEP);测试和分析了该树脂浇注体和T800碳纤维复合材料的力学性能,并通过差热扫描分析(DSC)和动态热机械分析(DMTA)分别考察了该树脂的固化反应特性和动态热力学性能。结果表明,该树脂反应活化能略高于双酚A型环氧树脂E51,浇注体具有优良的强度和韧性,且以该树脂为基体的T800碳纤维复合材料的层间剪切强度高,可作为T800碳纤维复合材料的基体树脂使用。