改性氰酸酯基复合材料力学和透波性能研究

利用低介电改性剂对氰酸酯树脂进行改性,制备了石英纤维/改性氰酸酯树脂复合材料,利用SEM表征了树脂及其复合材料的断面,并对改性氰酸酯树脂的耐热性能、力学性能、复合材料的力学性能及透波性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树脂的玻璃化转变温度达到200℃以上,树脂拉伸破坏表现为韧性断裂,拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别在27MPa、69MPa和148MPa以上;改性氰酸酯树脂和纤维的界面结合良好,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别达到447MPa、461MPa和259MPa以上;在0.5~18GHz范围内,介电常数为3.1~3.3,4mm试样的S21小于-1.6d B。     

BAMPM基高可溶高透光聚酰亚胺的制备及表征

将3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二胺基苯基-4'-甲基甲苯(BAMPM)与均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、联苯醚二酐(ODPA)、六氟二酐(6FDA)通过一步高温缩聚法制备了四种新型聚酰亚胺(PI)。所得聚酰亚胺在普通有机溶剂中具有优异的溶解性。聚酰亚胺的玻璃化转变温度(Tg)超过332℃,10%热失重温度为530～537℃。溶液浇铸法制备的聚酰亚胺薄膜具有高光学透明性,UV截止波长为312～366 nm,80%透过率波长为382～436 nm。该薄膜的拉伸强度为60.5～84.7 MPa,弹性模量为1.7～2.4 GPa,断裂伸长率为5.9%～10.2%。     

碳纤维增强轻质耐压复合材料的制备及性能研究

通过模压工艺制备了短切碳纤维/空心玻璃微珠(K46)/环氧树脂复合材料,并对复合材料的断面形貌、密度、抗压强度和吸水率进行了研究。研究结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料密度变化较小,抗压强度上升,当碳纤维含量为4%时,抗压强度最大,微珠含量分别为50%、55%、60%的复合材料的抗压强度分别为68.9MPa、65.1MPa、57.2MPa;随碳纤维含量的增加,复合材料饱和吸水率下降,当碳纤维含量为4%时,微珠含量为55%、60%的复合材料达到最小饱和吸水率,分别为0.81%、1.15%。     

不同方法测得热固性树脂耐热性能的分析

运用热变形温度(HDT)、示差扫描量热(DSC)和动态热机械分析(DMA)方法对不同热固性树脂固化体系的耐热性能进行了测试,并分析了测试结果差异与其物理机制的关系。结果表明:通过DMA图谱中模量曲线拐点得到的热固性树脂耐热温度,与材料的热变形温度比较吻合。从DMA图谱中得到的玻璃化转变温度比DSC曲线得到的稍低。     

防弹结构复合材料研制

研究了碳纤维、玻璃纤维（E-和S-型）、芳纶纤维、聚乙烯纤维织物增强不同环氧树脂复合材料的力学性能和弹道性能。用低速（却贝和落锤试验）和高速（两个不同口径弹道）冲击试验检验了手糊样品的性能。研究发现，复合材料的能力吸收容量受增强纤维性能、织物结构和树脂弹性的显著影响。     

Li/MnO2扣式电池热塑弹性体的研制

用PP与特种非极性橡胶复合研制出了低渗透的Li/MnO2扣式电池密封用热塑弹性体(TPE).其密封电池的失重率为0.283%,仅为国内普遍采用的130-50D密封电池的1/7,失重后放电容量为其2倍,仅损失12.5%.实验结果表明:该密封材料密封电池贮存期长.     

结构对环氧树脂热行为的影响

先前研究中用含磷固化剂来提高双酚A型环氧树脂（DGEBA）的阻燃性能。这些固化剂中磷和氮的协同作用能够显著提高双酚A环氧树脂固化体系的阻燃性。这种氮和磷的协同作用很可能来源于中间态的P—N键，因为这些中间态键更容易生成磷酸酯产物而非不含氮的磷化物，导致环氧树脂燃烧时碳含量的增大。     

DOPO-PHBA反应型阻燃剂的合成及其与TGIC复配体系对环氧树脂性能的影响

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）和对羟基苯甲醛（PHBA）为主要原料,合成了一种新型的反应型阻燃剂DOPO-PHBA,利用FTIR和核磁共振谱（¹H-NMR、³¹P-NMR）对其分子结构和组成进行了分析表征。将DOPO-PHBA与异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）复配用于制备DOPO-PHBA-TGIC/环氧树脂（EP）复合材料,通过极限氧指数（LOI）、动态热机械测试（DMA）和TGA分别对DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的阻燃性能和热性能进行了研究。结果表明：成功制备了DOPO-PHBA,且DOPO-PHBA-TGIC复配型阻燃剂能显著改善EP的阻燃性能,当体系磷元素的质量分数为0.6wt%时,氧指数（LOI）由24%提高至32.5%;此外不同磷含量的DOPO-PHBA-TGIC/EP复合材料的玻璃化转变温度（T_g）均保持在200℃以上并且在800℃时的残炭量不断提高,其初始分解温度和最大热失重速率均有所下降;燃烧后残炭的红外分析表明,该体系满足凝聚相阻燃机制,且DOPO-PHBA-TGIC的加入不会削弱EP的力学性能。     

聚苯胺改性PVDF薄膜的结构与介电性能研究

本文通过溶液共混方法制备了聚苯胺改性PVDF薄膜,运用XRD、SEM和DSC技术分析了复合材料结构,并探讨了聚苯胺含量和频率对复合薄膜介电性能的影响。结果表明:适量PANI的加入能够诱导PVDF结晶,提高其结晶程度。随着聚苯胺含量的增大,复合材料薄膜的介电常数、介电损耗迅速升高。     

短切碳纤维/AlN/环氧树脂绝缘导热复合材料性能研究

通过浇注工艺制备了短切碳纤维/AlN/环氧树脂复合材料,研究了复合材料热、电和力学性能。结果表明,复合材料的热导率、介电常数、弯曲强度和模量随短切碳纤维含量增加而上升,其电阻率则下降。当短切碳纤维体积含量由0变化到1.8%时,复合材料的热导率由1.14W.m-1K-1提高到1.45W.m-1K-1;弯曲强度和模量分别提高了14%和13%;而体积电阻率和表面电阻率分别由2.69×1015Ω.m和2.09×1013Ω降到6.16×1012Ω.m和2.95×1010Ω。复合材料的热膨胀系数随碳纤维含量变化不大。