有机硅磷杂化改进环氧树脂耐热性、韧性和阻燃性的研究

将聚甲基三乙氧基硅烷（PTS）与一种合成的含磷硅烷偶联剂以一定配比进行反应,所得改性剂添加到双酚A环氧树脂E51/酚醛树脂固化体系中,对改性环氧树脂固化产物的玻璃化转变温度、热失重、冲击强度、拉伸强度、极限氧指数进行了测试,并对固化产物的表面形貌进行了SEM观察。结果表明,在保持拉伸强度基本不变的同时,改性环氧树脂固化物的玻璃化转变温度、高温热稳定性、冲击强度、极限氧指数均有不同程度提高,使改性环氧树脂的性能得到综合提升。     

含硅聚氨酯改性水性环氧固化剂的制备与性能

以聚醚二元醇(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、羟基硅油为原料,合成了异氰酸酯基封端的含硅聚氨酯预聚体(PU-Si),再以PU-Si、环氧树脂E-51、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料,制备了含硅聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂,将制得的环氧树脂固化剂与环氧树脂E-51混和制得固化膜。用FTIR、TEM、SEM、TG和水接触角测试仪对聚合物的结构与性能进行了表征与测试,并考察了PU-Si含量对固化剂乳化性能、固化膜力学性能、热性能、断面形貌及吸水率的影响。结果表明:当固化膜中PU-Si的质量分数达到18%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为22.45 k J/m~2,拉伸强度为44.7 MPa,热失重5%和50%时的温度分别为205.0和373.8℃,水接触角为96.8°,吸水率仅1.35%,与纯环氧树脂固化膜相比,其柔韧性、耐热性、耐水性等性能均有显著提高。     

PPGDGE对二次固化环氧树脂性能的影响北大核心

采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂E51/改性胺固化剂593体系进行高温二次固化,并用聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)对该体系进行改性。通过力学性能、动态力学分析、形状记忆性能和扫描电子显微镜研究了二次固化和PPGDGE用量对环氧树脂体系的影响。结果表明:二次固化使环氧树脂强度大幅提高,拉伸强度为79.1 MPa,提高了47.9%;PPGDGE的加入使环氧树脂的形状记忆性能大幅提高,当加入9 phr PPGDGE时,冲击强度提高了28.0%,形状回复速率提高了52.8%,形状回复率提高了5.2%。     

腰果酚含硅缩水甘油醚改性环氧树脂的性能研究

以腰果酚合成了一种低粘度、高活性腰果酚含硅缩水甘油醚(SCGE),并将其作为稀释剂改性E-51环氧树脂/甲基六氢苯酐(MeHHPA)体系,通过粘度测试,红外光谱分析,力学性能测试,动态热机械分析(DMA)和断裂面形貌分析考察了SCGE用量对环氧固化物的结构及性能的影响。研究表明,SCGE对E-51树脂具有良好的稀释作用,可显著提高固化物的冲击强度与拉伸强度。当SCGE添加质量分数为15%时,固化物的冲击强度达到最大值17.53 k J/m~2,当SCGE添加质量分数为10%时,固化物的拉伸强度达到最大值73.63 MPa。SCGE对环氧固化物具有显著的增韧作用,但固化物的玻璃化转变温度(Tg)随着SCGE用量的增加有所降低。     

耐原子氧刻蚀有机硅改性环氧树脂的开发

通过端环氧苯基硅氧烷与双酚A型环氧树脂的共聚反应制得有机硅改性环氧树脂。研究了苯基硅氧烷用量对有机硅改性环氧树脂性能的影响。结果表明,有机硅改性环氧树脂固化物的冲击强度和耐原子氧剥蚀性能有明显提高;当改性剂苯基硅氧烷质量分数为30%时,有机硅改性环氧树脂的冲击强度由6.7k J/m~2提高到33.4 k J/m~2,原子氧辐照后质量损失降低为纯环氧树脂的20%。     

环氧树脂/纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以木粉为原料制备纳米纤维素（CNF）,经甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）改性后采用溶液共混法与环氧树脂（EP）复合,制得EP/CNF⁃GMA复合材料;通过对EP/CNF、EP/CNF⁃GMA复合材料力学性能、透光性能、亲水性、热稳定性和微观结构的表征,研究了CNF和GMA含量对复合材料性能的影响及其机理。结果表明,EP/CNF复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率随CNF含量的增大呈先增后减的变化趋势,亲水性随CNF含量的增大而增大;CNF含量为0.6 %（质量分数,下同）时,EP/CNF复合材料性能最优,拉伸强度为32.166 MPa,断裂伸长率为20.995 %,600 nm处透光率为79.8 %,接触角为77.34°。经GMA改性后,CNF与EP的相容性得到了改善,提升了EP/CNF复合材料的力学性能和热稳定性;随GMA含量的增加,EP/CNF⁃GMA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、透光率和亲水性均发生变化;GMA含量为4.8 %时EP/CNF⁃GMA复合材料性能最佳,拉伸强度为57.933 MPa,断裂伸长率为18.762 %,600 nm处透光率为86.3 %,接触角为81.42 °。     

PPGDGE对二次固化环氧树脂性能的影响

采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂E51/改性胺固化剂593体系进行高温二次固化,并用聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)对该体系进行改性。通过力学性能、动态力学分析、形状记忆性能和扫描电子显微镜研究了二次固化和PPGDGE用量对环氧树脂体系的影响。结果表明:二次固化使环氧树脂强度大幅提高,拉伸强度为79.1 MPa,提高了47.9%;PPGDGE的加入使环氧树脂的形状记忆性能大幅提高,当加入9 phr PPGDGE时,冲击强度提高了28.0%,形状回复速率提高了52.8%,形状回复率提高了5.2%。     

硼酚醛树脂对环氧树脂的改性研究

在环氧树脂中加入BPF进行改性,按照不同配比将BPF/EP配成稳定、均一的试样。对试样的凝胶时间和环氧值进行了测定,并计算出不同配比试样的反应活化能,探讨了不同配比对凝胶时间和环氧值的影响。对不同配比固化试样的氧指数和冲击强度进行了测试,结果显示,BPF的加入能够明显改善环氧树脂的阻燃性能和冲击强度。当BPF的含量为40%(质量分数)时,固化物的氧指数为25.0。当BPF/EP固化比例为3∶7时,冲击强度最高,为40.3 k J/m²。     

高强度高粘型改性韧性环氧树脂性能研究

设计合成了一系列高强度高粘接型改性韧性环氧树脂,通过评估改性树脂的理化性质以及应用测试,获得一系列具有不同应用性能的高强度高粘性型改性韧性环氧树脂。改性后的环氧树脂对金属基材如铜、铝、不锈钢、碳钢等具有良好的粘接力,对铜的拉剪强度为28.5 MPa,提高39%;对碳钢的拉剪强度为25.6 MPa,提高21%：对不锈钢的拉剪强度为28.7 MPa,提高29%;对不锈钢的拉拔粘接强度为5.1 MPa,提高54.5%。冲击韧度在单组份体系中可达82 kJ/m²;在双组分体系中可达大于100 kJ/m²。并且树脂固化物的玻璃化转变温度未降低。     

有机金属框架材料/水性环氧树脂复合涂层性能研究

为提高水性环氧树脂的机械及防腐性能,首先制备有机金属框架材料,得到三种不同的有机金属框架材料,然后按照不同比例与水性环氧树脂混合均匀得到复合乳液,将其固化为涂层和薄膜。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、电化学工作站等对有机金属框架材料和复合薄膜、涂层进行表征。结果表明,加入有机金属框架材料后,水性环氧树脂薄膜性能有所增强。其中加入质量分数为0.3%的ZIF-8/EP复合材料时性能较好,薄膜的拉伸强度为14.68 MPa,与水的接触角为64.4°,阻抗为1.045×10⁹Ω/cm²,相比于纯环氧树脂,其阻抗提升了8.383×10⁸Ω/cm²,薄膜的拉伸强度提升了399.3%,水接触角增加了25.9°。     

不同POSS对磷⁃硅协同阻燃环氧树脂性能的影响

将两种多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）分别与9,10?二氢?9?氧杂?10?磷杂菲?10?氧化物（DOPO）基有机磷阻燃剂（D?bp）复配,制备了磷?硅协同阻燃环氧树脂,并对其阻燃、热、力学和动态力学性能等进行分析。结果表明,在磷含量仅为0.25 %（质量分数,下同）时,磷?硅协同阻燃环氧树脂就能达到UL 94 V?0级;当苯基?POSS与D?bp复配时,峰值热释放速率（p?HRR）、总热释放量（THR）和平均有效燃烧热（av?EHC）为313.9 kW/m²、118.2 MJ/m²和23.1 MJ/kg,分别降低了66.6 %、41.4 %和26.9 %;环氧基?POSS与D?bp复配时,能够同时改善磷?硅协同阻燃环氧树脂的阻燃、热、力学和动态力学性能,表现出优异的综合性能。     

含芳醚芴二胺/环氧树脂固化反应动力学及性能研究

以9,9-双[4-4-氨基苯氧基苯基]芴(BAOFL)作为固化剂,采用非等温DSC技术,研究了BAOFL/环氧树脂(E-51、TDE-85和芴基环氧树脂)体系的固化反应动力学,利用动态热机械分析仪(DMA)和热重分析仪(TGA)测试了固化树脂的力学性能和热稳定性。结果表明,固化反应活化能与环氧树脂和固化剂的结构密切相关,芳醚的引入提高了氨基与环氧基的反应性,固化树脂呈现出优良的热性能和力学性能,其玻璃化转变温度(T)达到206~248℃,贮能模量为2.54~2.94 GPa,初始热分解温度312~375℃,700℃g时的残炭率达到15.2%~31.7%。()     

有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究

采用二苯基硅二醇(DSPD)改性双酚A型环氧树脂(E-51)制备了有机硅改性的环氧树脂,采用硫脲改性聚酰胺650制备了室温快速固化的环氧固化剂。合成产物通过红外进行表征,用盐酸-丙酮法测定改性环氧树脂的环氧值,通过指干时间确定聚酰胺650和改性聚酰胺650与E-51的较优配比。通过差示扫描量热分析法(DSC)和热重分析法(TG)表征改性环氧树脂固化物的耐热性,通过拉伸性能和扫描电镜测试(SEM)表征改性环氧树脂固化物的韧性。实验结果表明,环氧树脂经改性后,其玻璃化温度升高了27℃,与聚酰胺650固化后,固化产物的起始热分解温度明显增加,失重50%的分解温度升高了180℃,固化物的断裂伸长率增加了3.41%,断裂面呈现明显韧性断裂特征。     

脂环族环氧树脂／双酚A环氧树脂共混改性研究

采用脂环族环氧树脂（EPL-4221）与双酚A型环氧树脂E-51共混,用酸酐固化剂和促进剂使其固化,研究脂环族环氧树脂的用量对共混树脂性能的影响及其规律性,包括冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、维卡软化点温度、漆膜的粘附力、铅笔硬度、耐磨性以及拉伸剪切强度。结果表明,随脂环族环氧树脂用量的增加,共混树脂的综合性能先增加后降低,脂环族环氧树脂的质量分数为15％-20％时,具有最大值。     

改性石墨烯对环氧树脂涂层耐腐蚀性能的影响

将改性后石墨烯粉末通过球磨机均匀分散于环氧树脂涂料中以提高7A52铝合金表面有机涂层的耐腐蚀性能。通过接触角、吸水率、红外光谱、开路电位及交流阻抗测试,分别评价改性石墨烯环氧树脂涂层的表面润湿性、耐水性能、耐蚀性,并通过扫描电子显微镜对石墨烯粉末及环氧树脂涂层断面形貌进行分析。结果表明:环氧树脂涂料中添加0.8%改性石墨烯粉体后,接触角由86.77°增加至101.43°,提高16%,表面由亲水性变为疏水性,涂层的耐水性提高,吸水率降低0.21%。0.8%改性石墨烯涂层在3.5%NaCl溶液中稳定后的开路电位较未添加石墨烯涂层增加0.14 V,阻抗值高出未添加改性石墨烯涂层半个数量级,且电荷转移电阻R_ct比未添加改性石墨烯涂层R_ct高出1.78×10 ⁷ Ω/cm ²,涂层的耐腐蚀性大大提高。红外光谱表明,改性石墨烯并未改变环氧树脂结构,涂层中的改性石墨烯是影响涂层性能发生变化的重要因素。研究表明改性石墨烯的加入可以有效提高涂层的耐蚀性,并且当改性石墨烯添加量为0.8%时,涂层具有优异的耐腐蚀性能。     

Mechanical properties of an epoxy resin toughened by polyester

The epoxy resins were toughened by 4–24 phr polyester with average molecular weight 1.9×10⁴ g/mol in this investigation. The mechanical properties were examined and dynamic mechanics analyses were performed for the epoxy resins before and after the modification. The toughening mechanism of polyester to epoxy resin is discussed in light of the scanning electronic microscopy observation of the fracture surfaces. The results showed that the impact strength and tensile strength of the modified epoxy resin were remarkably greater than those of the unmodified cured epoxy resin. The most suitable composition for the modified epoxy resin was the addition of 16 phr polyester, which led to 138 and 46% increments in the impact strength and the tensile strength, respectively. And the mechanical properties depended greatly on the congregating state of polyester added. The polyester dispersing in the epoxy matrix was amorphous when its addition was less than or equal to 12 phr, and was sphere crystals when the addition was over 16 phr. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3384–3389, 2003     

界面结合对GF/PDCPD复合材料性能的影响

界面结合性能对制备性能优异的复合材料具有重要意义。通过对双环戊二烯（DCPD）与玻璃纤维（GF）的浸润性进行研究，将其与等效环氧树脂比较，开发了一种与玻璃纤维具有较好结合性的DCPD树脂，用其制备出一种综合性能优异的玻璃纤维增强PDCPD基复合材料。通过动态接触角、90?拉伸强度和层间剪切强度实验，测定了不同树脂与玻璃纤维之间的粘附力，提供了玻璃纤维与不同树脂界面性能差异。结果表明，SCB-600 DCPD树脂与玻璃纤维的结合性较优，动态接触角为60.35??0.3?，90?拉伸强度为(42.3?1.6) MPa，层间剪切强度为(61.3?3.2) MPa，与1564环氧树脂相当。进一步优化了DCPD树脂质量分数，当树脂质量分数为30%?2%时，SCB-600 DCPD复合材料具有相对最优的力学性能，材料拉伸强度为(1180.1?4.1) MPa，弯曲强度为(1060.4?4.6) MPa，缺口冲击强度为(145.3?4.8) KJ/m2。其弯曲和拉伸强度与玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的性能基本相当，但缺口冲击强度优于1564环氧树脂。     

含有疏水化剂的水性环氧树脂的制备与性能

以聚丙二醇（PPG）和双酚A型环氧树脂为原料,使用特殊催化剂合成了水性环氧树脂涂料用疏水性剂基体,并在其中添加疏水性微粒子WS-12组成疏水化剂。使用该疏水化剂与水性环氧树脂、通用环氧树脂按一定比例混合调制成水性环氧涂料复合物,并研究和评价其固化物的力学性能及涂膜的相关性能。研究结果表明,当m（水性环氧树脂）：m（疏水化剂）：m（环氧树脂6002）=20：10：70时,树脂固化物及涂膜的力学与物理性能最佳。     

氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯涂料性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）为原料,采用溶液聚合法合成了一系列氟含量不同的水性羟基丙烯酸树脂。将含氟水性羟基丙烯酸树脂、亲水性异氰酸酯固化剂和助剂混合制备氟改性双组分水性丙烯酸聚氨酯（2K—WPU）涂料。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对其结构进行了表征,并对涂料的接触角、吸水率和清漆性能分别进行了测试。结果表明,该水性树脂粒径在28．2～68．1nm之间,粒径分布均匀。当水性羟基丙烯酸树脂组成中DFMA质量分数从0增加至20％时,所制备氟改性2K-WPu涂料的水接触角从70．3。增大到97．6。,吸水率从11．4％降低至6．31％,涂膜的耐水性显著提高。清漆性能测试表明,所制氟改性2K．WPu的各项性能优异。     

有机硅改性提高环氧树脂韧性和耐热性的研究

用聚甲基三乙氧基硅烷(PTS)通过物理和化学改性两种方法,成功制备了一系列有机硅改性环氧树脂。通过对化学改性产物的红外光谱、环氧值和相对分子质量及分布的测定,表明有机硅已成功引入环氧树脂。对两种改性方法所得固化物的玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度及断裂伸长率、热稳定性、微观结构进行了分析测定,探讨了改性方法、有机硅含量等对材料性能的影响。结果表明,化学改性环氧树脂产物具有更为优良的性能,双酚A型环氧树脂E-44(简写EP)通过PTS化学反应改性,当m(EP)∶m(PTS)=100∶10时,其固化物拉伸强度达58.36 MPa,断裂伸长率达11.65%,Tg达169.82℃,50%的质量热损失温度达到487℃;比未改性的纯环氧树脂分别提高了9.42 MPa,4.91%,17.29℃,39℃。