溶胶-凝胶法制备环氧树脂／SiO2杂化材料的研究

以环氧树脂、正硅酸乙酯（TEOS）、У-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）为原料，采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制备了环氧树脂／SiO2杂化材料。研究了TEOS用量、KH-550用量、温度对环氧树脂/SiO2杂化材料性能的影响。利用透射电镜（TEM）研究了SiO2在杂化材料中的分散状态，利用扫描电镜（SEM）对杂化材料的拉伸断口的微观形貌进行了研究，并用差示扫描量热（DSC）法研究了杂化材料的耐热性能。结果表明，TEOS含量在3％，KH-550含量在2％、反应温度在60℃时，杂化材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度分别提高了30.1％、53.9％、34.4％、12.5％；生成的SiO2颗粒的平均尺寸为20nm左右；杂化材料玻璃化温度比纯环氧树脂提高20℃以上。     

新型环氧树脂添加剂—环氧醚的研制

本文以双酚A型环氧树脂和二乙二醇醚为主要原料,合成了新型环氧树脂添加剂－环氧醚。实验表明,催化剂用量、反应温度和环氧树脂的种类对氧醚的性能有较大的影响。     

环氧改性丙烯酸树脂的合成

以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸酯等为单体，过氧化苯甲酰为引发剂，环氧树脂为改性剂，经聚合得到热固性环氧改性丙烯酸树脂。介绍了环氧改性丙烯酸树脂的合成及生产工艺过程，讨论了各种影响因素。     

纳米粘土增韧环氧树脂的研究

以蒙脱石为原料,通过HDTMAB改性制备纳米粘土,得到的最佳制备条件为:反应温度90℃,矿浆浓度5%,反应时间2h。在环氧树脂中加入5重量份纳米粘土,制得的纳米粘土/环氧树脂复合材料的冲击强度和弯曲强度,分别比纯环氧树脂提高303.2%和45.5%。实验证明纳米粘土对环氧树脂具有显著的增韧和增强效果。     

聚硫橡胶增韧环氧树脂模具材料的研究

以液态聚硫橡胶为增韧剂,低分子量聚酰胺为固化剂,制备聚硫橡胶/环氧树脂快速模具材料。以冲击强度、压缩强度和固化时间为考核指标,通过正交设计优化了固化温度、聚硫橡胶的加入量、固化剂的加入量和石墨用量等参数。结果表明:固化温度、固化剂用量对环氧固化物的冲击强度、压缩强度和固化时间的影响十分显著,液态聚硫橡胶明显改善了环氧树脂快速模具材料的力学性能,而石墨对其影响较小。综合冲击性能、压缩性能和固化时间三项指标,确定了环氧树脂模具材料的最佳制备条件为:固化温度70℃,聚硫橡胶加入量25%,固化剂加入量100%,石墨加入量30%。     

环氧基POSS/PAMAM杂合材料的制备及性能研究

以3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷(EPTMS)为原料,合成得到了八官能团缩水甘油醚-多面体低聚倍半硅氧烷(简称POSS-EP)。采用4代树型端氨基聚酰胺-胺(PAMAM)作为POSS-EP和双酚A型环氧树脂(DGEBA)共混物的固化剂,制备了5个环氧基POSS/PAMAM杂化材料。通过动态差示扫描量热仪(DSC),研究了环氧和PAMAM的固化反应动力学。通过DSC、热重分析(TGA)、拉力和冲击测试,对环氧基POSS/PAMAM杂化材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明,该环氧基POSS/PAMAM杂化材料具有优良的热性能和力学性能。     

丙烯酸树脂/TiO2有机-无机杂化材料的表面性质研究

采用预水解的二氧化钛（TiO2)溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法成功地制备了均匀透明的丙烯酸树脂／TiO2有机—无机杂化材料。通过原子力显徽镜(AFM)、X-射线光电子能谱(XPS)和表面接触角研究了杂化材料涂层的表面性质。结果发现在杂化材料中添加TiO2后，涂层的表面粗糙度、表面Ti元素含量和表面自由能增加，接触角下降。     

双马来酰亚胺/环氧树脂/纳米SiO2复合材料的制备与性能研究

研究了纳米二氧化硅（SiO2）的含量对双马来酰亚胺（BMI）/环氧树脂(EP)/2,2′二烯丙基双酚A(DBA)/纳米SiO2复合材料的耐热性能、力学性能和吸水性能的影响。结果表明,当纳米SiO2的含量为2.0 %(质量分数,下同)时,BMI/EP/DBA/纳米SiO2复合材料具有较高的强度和良好的韧性,其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度比BMI/EP/DBA复合材料分别提高了22.8 %、39.0 %和37.8 %;同时,纳米SiO2含量为 2.0 %时,BMI/EP/DBA/纳米SiO2复合材料具有优异的耐热性,其玻璃化转变温度、初始热分解温度和最大热分解温度分别为204、 410、451 ℃。     

水性环氧树脂涂料的研究

以酚醛环氧树脂F-51与二乙醇胺为原料进行反应,制得一种分子中含环氧基和亲水基团的改性F-51,以双氰胺为固化剂制备水性环氧树脂涂料,得到最佳工艺:反应温度80℃,n(环氧基)∶n(二乙醇胺)=1∶1,反应时间100 min。     

POSS/DOPO衍生物阻燃改性有机-无机杂化环氧树脂的制备

将低聚倍半硅氧烷(POSS)和一种高效9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)衍生物(D-bp)通过化学键合的方式引入到环氧树脂的固化体系中制备了有机-无机杂化环氧树脂,并对其阻燃性能和力学性能进行分析。结果表明,有机-无机杂化环氧树脂表现出优异的综合性能,当磷含量仅为0.25%时,有机-无机杂化环氧树脂的阻燃级别能达到UL94 V-0级,峰值热释放速率(p-HRR)、总热释放量(THR)和有效燃烧热(EHC)为515.7 kW/m²、157.2 MJ/m²和23.9 MJ/kg,分别降低了45.1%、22.1%和24.4%,力学性能也有明显改善。     

Preparation of a Transparent Spherical Polymer Matrix Containing TiO2/SiO2 Hybrid Materials

A transparent spherical polymer matrix containing TiO₂/SiO₂ hybrid materials is prepared from the copolymerization reaction between TiO₂/SiO₂ hybrid materials containing vinyl groups and methyl methacrylate (MMA). Transparent TiO₂/SiO₂ hybrid materials are prepared from the reaction between nucleophilic agents and tetrabutyl titanate (TBT). Three reaction mechanisms leading to the formation of nanometer TiO₂/SiO₂ hybrid materials, including the single group coordination reaction mechanism (SGCRM), double group chelation reaction mechanism (DGCRM) and bridge coordination reaction mechanism (BCRM) are discussed in detail and confirmed by FT‐IR spectroscopy. The sizes of the TiO₂/SiO₂ hybrid material nanoparticles are also characterized and calculated by TEM and range from 20–40 nm. The diameter of the particles in the transparent spherical polymer matrix is ca. 100–200 nm and their shape is a regular spherical structure from TEM observations. The transparent spherical polymer matrix containing TiO₂/SiO₂ hybrid materials could be used as holographic anti‐counterfeiting materials.     

丙烯酸接枝改性环氧树脂的研究

用溶液聚合法制备环氧树脂,丙烯酸类接枝改性物,研究了酸量、MAA/AA的比、引发剂BPO的用量、环氧树脂型号、反应时间等对接枝率和环氧值的影响。最后研究发现：酸量与环氧树脂的质量比为1：1,MAA：AA物质的量比为0．12：0．42,环氧树脂型号为E-20,反应时间为3．5h,该条件下制备出来的接枝改性物接枝率最大,且环氧基发生开环的量较少。     

具有抗菌活性的氧化锌/环氧树脂基纳米复合材料的研究

为了提高环氧树脂(EP)的抗菌性能,延长其使用寿命,采用纳米氧化锌(ZnO)粉末对脂环族EP进行改性,利用溶液浇注法制备了纳米ZnO/EP抗菌复合材料。研究了不同含量的纳米ZnO经硅烷偶联剂表面处理后,对复合材料的抗菌性能及力学性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂处理后的纳米ZnO能够在EP中均匀分散;复合材料的抗菌性能随着纳米ZnO用量的增加而显著增大,加入1%纳米ZnO对大肠杆菌的抗菌率达到99.06%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到99.00%;加入3%纳米ZnO时达到抗菌饱和,且弯曲强度出现极值,为EP的1.66倍;而纳米ZnO的加入对EP原有的固化温度和玻璃化转变温度几乎没有影响。     

树脂合金化改性环氧树脂研究

综述了环氧树脂的树脂合金化增韧改性,着重讨论了热塑性树脂、热致液晶聚合物和互穿网络结构等环氧树脂增韧改性新技术。     

电抗器用玻纤纱/环氧树脂复合材料最优含胶量的研究

玻璃纤维纱增强环氧树脂是玻璃钢的一种,由于其良好的电气绝缘性能及机械性能,所以在干式空心电抗器包封绝缘层中被广泛使用。主要研究了玻纤/环氧树脂复合材料中玻璃纤维纱与环氧树脂的最佳比例,因环氧树脂固化物本身具有良好的电气绝缘性,故只针对其力学性能进行测试和评估,最终确定出二者的最优比例,同时确立一个行业的标准。     

一种丙烯酸改性乳化环氧树脂的制备与研究

提供了一种制备改性环氧树脂乳液的新方法,以丙烯酸酯类为聚合性单体,加入环氧树脂,利用乳液聚合方法制成了环氧树脂含量达50％的丙烯酸酯改性环氧树脂乳液。通过测试交联度,证明环氧树脂确实参与了聚合反应。同时,还对乳化剂、功能性单体以及环氧树脂含量对乳液稳定性、产品收率、吸水性以及各项力学性能的影响问题进行了研究,得出：丙烯酸对环氧树脂的聚合交联起到了决定性的作用,丙烯酰胺的引入大大提高了乳液的稳定性和力学性能,环氧树脂含量越多产品性能越接近纯环氧树脂,聚合应采用阴、非离子复合乳化剂。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂的研究

在保持氰酸酯树脂优良介电性能的前提下,用E44环氧树脂与双酚A型二氰酸酯共聚来改善氰酸酯树脂的力学性能。采用DSC研究了纯氰酸酯树脂、环氧树脂含量不同的共聚物的固化过程,发现环氧树脂能降低共聚体系固化温度。力学性能测试结果表明:环氧树脂对氰酸酯起到了增韧作用,当含量为30%时,拉伸强度、弯曲强度和压缩强度提高的幅度最大。断面SEM表明:环氧树脂的加入,使树脂体系韧性明显提高,不仅有大量韧性断裂纹出现,而且还有方向相互垂直的断裂纹。介电常数测试结果显示:环氧树脂的加入对树脂体系介电常数有明显影响,但仍能保持在4.5左右。     

刚性粒子增韧环氧树脂的研究

通过选用强度差的滑石粉及强度高的二氧化硅填充改性环氧树脂,后者并分别用脱模剂和偶联剂进行处理,对上述材料的断裂韧性及其他主要性能以及粒子与基体间的界面情况进行了研究。实验结果表明：刚性粒子能够提高环氧树脂的断裂韧性,滑石粉和经脱模剂处理的二氧化硅粒子具有与弹性粒子相类似的增韧机理。     

聚酰亚胺改性环氧树脂胶黏剂的研究

环氧树脂和聚酰亚胺的性能具有一定的互补性,用聚酰亚胺对环氧树脂进行改性可以综合两者的优点,得到具有良好机械性能和粘结强度的耐高温环氧胶黏剂。用聚酰亚胺中间体聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,加入一定量的端羧基丁腈橡胶(CTBN),用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)做固化剂,先在一定温度下进行预反应,然后在一定的工艺条件下固化,通过调节不同的配比,得到具有较高耐热性的环氧树脂胶黏剂。具体研究了PAA用量、DDS用量、CTBN用量对胶黏剂力学性能的影响,筛选较好的配方。采用热重分析仪(TG)和差热扫描量热仪(DSC)等研究胶黏剂的耐热性能,并利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对各树脂进行结构表征,采用扫描电镜(SEM)对固化后胶黏剂的断面形貌进行了分析。     

New Hybrid Materials Based on Modified Halloysite and Unsaturated Polyester Resin

New hybrid materials based on unsaturated polyester resin and modified halloysite with different coupling agents were synthesized. The effect of functional groups grafted on the surface of halloysite against the properties of the final hybrids was studied using different characterization methods. The results of dynamic mechanical analyses showed that the glass transition temperature value of hybrids was strongly influenced by the halloysite modifier type. The concentration of halloysite and the modifier agent type influence the thermal stability of final hybrid materials.