原位聚合法制备环氧树脂/纳米SiO2灌封材料的性能研究

采用原位聚合法制备了环氧树脂/纳米SiO2灌封材料.用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、差热扫描量热法(DSC)等方法研究了材料的结构与性能.结果表明,环氧树脂/纳米SiO2灌封材料的冲击强度和弯曲强度随纳米SiO2含量而变化,当其含量为3%(质量分数)时二者出现最大值,与纯环氧树脂固化物相比冲击强度和弯曲强度分别提高了98%和112%.同时纳米SiO2的加入也使灌封材料的电性能和热性能得到改善,线膨胀系数明显降低,环氧树脂的粘度稍有增加.     

纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的研究

以纳米SiO 2作为增强材料,制备了纳米SiO2/环氧树脂灌封材料,并研究了不同的纳米含量对灌封材料性能的影响,采用透射电镜(TEM)对纳米SiO2粒子分散情况进行了分析.结果表明,纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地改善了环氧树脂的力学性能,并且当纳米SiO2含量为3%时,纳米SiO2/环氧树脂灌封材料的力学性能最佳,其冲击强度和弯曲强度比环氧树脂分别提高98%和112%,同时电学性能也有所提高.     

纳米SiO2/环氧树脂的制备与表征

利用偶联剂处理后的纳米SiO2粒子改性环氧树脂制备纳米SiO2/环氧树脂复合材料.IR分析表明:纳米SiO2与环氧树脂形成了复合体;热失重、冲击强度、扫描电子显微镜和体积电阻率测试表明:纳米SiO2和普通SiO2对环氧树脂有明显的改性作用,当SiO2/环氧树脂为4/100时,复合体的热解温度、冲击强度和体积电阻率均达到最大值,纳米SiO2/环氧树脂的热解温度、冲击强度和体积电阻率分别为323℃,89.2kJ·m-2和3.56×1014Ω·cm-2;普通SiO2/环氧树脂的热解温度、冲击强度和体积电阻率分别为308℃,17.13kJ·m-2和2.80×1014Ω·cm-2.     

玻璃纤维填充聚氨酯改性环氧树脂灌封材料的性能

采用真空灌注工艺,以磨碎玻璃纤维(MG)为填料,通过聚氨酯(PU)对4,5环氧环己烷1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(711)、二酚基丙烷环氧树脂(E-51)改性,研究了MG/PU/TDE-85灌封材料、MG/PU/711灌封材料及MG/PU/E-51灌封材料的力学性能、热性能和电性能。研究结果表明,MG/PU/TDE-85灌封材料的拉伸强度、冲击强度、玻璃化转变温度、体积电阻率均为最大,分别达到79.72MPa、17.83kJ/m2、144℃和2.78×1015Ω.cm,具有最佳的综合性能。     

固化温度对亚麻纤维及其增强复合材料力学性能的影响

研究热压成型过程中,不同固化温度对亚麻纤维及其增强复合材料力学性能的影响。结果表明:亚麻纤维在120,140℃和180℃分别处理2h后单纤维拉伸性能发生不同程度的下降。环氧树脂E-51在120,140℃和180℃下固化2h后拉伸性能未发生明显变化。基于环氧树脂的单向亚麻纱线增强复合材料分别在120℃和140℃固化成型时,拉伸强度和冲击强度变化不大。但当固化温度达到180℃时,由于亚麻纤维在高温环境下损伤较为严重,其增强复合材料的拉伸强度和冲击强度均发生明显的下降。然而复合材料的拉伸模量随着成型温度的升高有一定幅度的提升。     

纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究

采用溶液共混法制备了纳米SiO2/环氧树脂复合材料。通过冲击强度测试、SEM分析、DSC测试以及红外光谱分析、对材料的冲击性能耐热性能及其固化行为进行了探讨。实验结果表明,不同类型的纳米SiO2/环氧树脂复合材料其冲击性能都比纯环氧树脂固化物要好,并且都在纳米SiO2含量为4%时为最佳;纳米SiO2的加入也能有效提高材料的玻璃化转变温度;而且纳米SiO2的比表面积越大,其冲击性能和耐热性能越好。     

环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2复合材料的制备及性能

采用超支化聚酯与聚硅酸溶胶共混改性环氧树脂,制备了环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2三元共混体系纳米复合材料。研究了超支化聚酯/聚硅酸溶胶增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能及热性能,通过X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)等测试手段对材料的微观相态结构与性能进行了表征。结果表明,超支化聚酯/聚硅酸的加入使纳米复合材料的力学性能和热性能得到明显提高。当纳米SiO2的含量为1%(质量分数,下同)时冲击强度比纯环氧树脂提高了10.48kJ/m2,材料的起始热分解温度也提高了27℃。     

环氧封端硅氧烷改性环氧树脂的制备及性能研究

采用环氧封端硅氧烷低聚物为改性剂,通过与双酚A型环氧树脂共混制得改性环氧树脂固化体系。通过测定改性固化物的热学性能、力学性能和原子氧剥蚀性能,并利用扫描电镜对冲击断裂面和原子氧辐照前后表面的形态进行分析,系统探讨了环氧封端硅氧烷低聚物对改性环氧树脂性能的影响。结果表明,采用环氧封端硅氧烷低聚物改性后,固化体系的耐热性、韧性和耐原子氧剥蚀性能均有提高:与未改性环氧树脂相比,改性剂含量30%时,10%热失重温度提高了23℃,弯曲强度、冲击强度分别由82.0kJ/m~2、8.7kJ/m~2提高到93.4kJ/m~2、33.4kJ/m~2,经累积通量1.2×1020 atoms/cm~2原子氧辐照后质量损失仅为未改性环氧树脂的20%。     

聚丙烯腈基预氧丝毡复合材料的力学性能研究

为了制备拉伸和弯曲性能良好的聚丙烯腈基预氧丝毡/环氧树脂复合材料,研究了聚丙烯腈基预氧丝毡含量和固化温度对复合材料拉伸和弯曲性能的影响,优化出力学性能最佳的聚丙烯腈基预氧丝毡/环氧树脂复合材料制备方法,并拍摄了复合材料拉伸断口的SEM图像.研究表明:当聚丙烯腈基预氧丝毡含量为15%时,其纵向和横向的拉伸断裂载荷达到最大值,分别为1 643.73和1 235.72 MPa;同时纵向和横向弯曲强度也达到最大值,分别为64.39和53.06 MPa;复合材料的SEM图像显示,纵向拉伸断口处有少量裸露纤维,其分布方向与针刺毡铺网方向一致.     

环氧电子封装材料的性能研究

采用超声振动共混、水浴加热方法成功制得环氧树脂灌封材料,通过分析可知环氧树脂固化完全;采用DMA对体系热力学性能分析表征,确定了酸酐用量;通过电学性能分析,测试环氧电子灌封料的介电损耗和体积电阻率,结果表明其性能完全满足灌封料要求,固化工艺可行。     

耐磨耐蚀拼混树脂的制备及力学性能表征

为了使三元复合管道在腐蚀磨损和复合腐蚀等复杂工况下长寿命地使用,研制了由改性不饱和基体树脂和经偶联剂改性的SiO2粒子混合后于常温下固化反应而成的3种不同类型的耐磨耐蚀拼混树脂;对3种拼混树脂样品的力学性能(如吸水性、耐蚀性、强度、硬度及冲蚀行为等)进行了测定,着重分析了SiO2含量对拼混树脂性能的影响.结果表明,填充SiO2粒子对拼混树脂的硬度、弯曲强度、抗吸水性、静态耐蚀性以及对含固体颗粒的腐蚀性流体的动态抗冲蚀性均有不同程度的提高(尽管其拉伸强度有明显的下降),并使拼混树脂具有良好的力学性能.     

超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米二氧化硅增韧增强PVC的研究

用偶联削KH-550和超支化聚（胺-酯）对纳米SiO2进行改性,并通过熔融共混法制得了PVC／SiO2复合材料。利用透射电镜、扫描电镜、力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能。结果表明,通过超支化聚（胺-酯）的接枝改性可以明显提高纳米SiO2在PVC基体中的分散均匀性;超支化聚（胺-酯）接枝改性纳米SiO2的加入可有效提高PVC的力学性能,且添加量为1％时,效果最好,同时PVC的加工性能也有所改善。     

填充改性环氧灌封胶的研制

以双酚A型环氧树脂为基料,苯酐为固化剂,咪唑类为促进剂,苄基缩水甘油醚为稀释剂,硅微粉为填充改性剂制得了性能优异的电器灌封胶。考察了硅微粉的种类及用量对环氧灌封胶的凝胶化时间,冲击强度,吸水率,体积电阻率的影响。     

Short Fibre Reinforced PP/PANI-Complex Blends and their Mechanical and Electrical Properties

This study deals with the mechanical and electrical properties of polypropylene (PP)/ polyaniline (PANI)-complex blends and their short glass fibre (GF) composites. In particular, the surface resistivity, the electrical conductivity and its profile were characterized. Tensile modulus, tensile strength and impact resistance of the materials were also measured as a function of GF- and PANI-complex content. The miscibility and microstructure of the blends could be studied by using light optical and scanning electron microscopy. While a steady increase in tensile modulus with increasing GF content was observed in all material combinations, an improvement in the tensile strength could only be achieved in case of the glass fibre reinforced unmodified PP-matrix composites. The conductivity of the materials increased with increasing PANI-complex content. The low percolation threshold for conductivity could be explained by the formation of a PANI-complex network near the surface of the samples.     

V-POSS/UPR非等温固化动力学与物理性能

为了提高不饱和聚酯树脂(UPR)的性能，本文中以乙烯基笼型倍半硅氧烷(V-POSS)改性不饱和聚酯树脂，用非等温 DSC法研究了UPR和5% V-POSS/UPR体系的固化反应动力学以及表观反应活化能与转化率之间的关系，测定了玻璃钢层压板的力学性能和电性能。结果表明，加入V-POSS固化反应E_a随反应程度增加而降低，通过使用两参数Šesták-Berggren(S-B)模型描述固化反应过程，得到了反应动力学方程。当V-POSS质量分数为5%时玻璃钢层压板拉伸强度达到最大值，提高了17.6 MPa，冲击强度随V-POSS加入量增加而降低，但在10%时冲击强度有所上升。层压板电性能随 V-POSS加入量增加而提高，其中体积电阻率和表面电阻率提高1～2个数量级。     

温湿度和紫外老化对纸浆模塑材料性能的影响

目的 研究温度、湿度和紫外老化对脱木素和未脱木素纸浆模塑材料性能的影响,定量地对比不同因素作用下2种材料的力学性能差异。方法 以废纸浆为原料,经打浆、脱木素、湿成型、热压等工艺制得脱木素和未脱木素等2种纸浆模塑材料;模拟不同的温湿度和紫外老化环境,测试2种纸浆模塑材料物理力学性能的变化。结果 在同等条件下,脱木素材料的拉伸强度与弯曲强度均高于未脱木素材料;2种材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度随着含水率升高而大幅降低;当温度为20 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的拉伸强度下降了45 MPa,未脱木素材料的拉伸强度下降了35 MPa。当温度为0 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的弯曲强度下降了70 MPa,未脱木素材料的弯曲强度降低了62 MPa;当含水率低于20%时,脱木素材料的拉伸性能和弯曲性能更易受到温度影响;虽然2种材料的拉伸性能和弯曲性能均随着紫外老化时间的延长而不断降低,但其影响程度远小于温湿度。结论 湿度对材料的力学性能影响最大,其次是温度和紫外老化;脱去木素有利于提高纸浆模塑材料的力学性能和抗紫外老化性能。     

Mechanical, durability and microstructural characteristics of ultra-high-strength self-compacting concrete incorporating steel fibers

Few researches are carried out in the Gulf area to study the feasibility of producing UHSC using available local materials with the inclusion of steel fibers, and investigate its properties and durability. Local available materials and the inclusion of steel fibers with different volume fractions are investigated to produce UHSC. Different mechanical properties are evaluated (compressive strength and splitting tensile strength). Durability of the concrete in high sulfate and high temperature condition (i.e. resembling Gulf environment) is evaluated. Also, chloride permeability, bulk chloride diffusion and electrical resistivity are evaluated. Test results indicate that local material can produce UHS–FRC. The ductility of the concrete is greatly improved by the incorporation of steel fibers and increases as the fiber volume increases. Chloride permeability, bulk chloride diffusion and electrical resistivity are affected by the volume fraction of steel fibers. The inclusion of steel fibers did not have significant effect on the durability of the concrete in the sulfate environment. Microstructural investigations of UHS–FRC concrete were also performed. The microstructural investigations shed some light on the nature of interfacial bond of fibers and the cement paste and its effect on its mechanical and fracture properties.     

Mechanical and electrical properties of nanocomposites containing hybrid fillers of disk-like copper and conductive carbon black

Electrically conductive rubber (ECR) was prepared through conventional rubber mixing techniques on a two-roll mill, which the conductive filler was polymer-coated Cu nano-disk and conductive carbon black (CCB). The effect of Cu nanoparticles content on the mechanical and electrical resistivity properties of ECR was further investigated. The obtained results of six different compositions for ECR with 0, 5, 10, 15, 20 and 25 per hundred of rubber (phr) of Cu nanoparticles loading were compared. It was found that ECR has lower volume resistivity and high tensile strength, compared with rubber containing commercial Cu particles. These results suggest that when the Cu particles are nano-disk and surface modified, the mechanical and stability properties of the rubber can be synchronously improved.