有机硅聚醚胺增韧改性环氧树脂的研究

采用端环氧基硅油及其聚醚胺预反应物、聚醚胺(D-230)来改性双酚A型环氧树脂(EP)。有机硅与聚醚柔性链段通过环氧树脂主链或固化剂键合到致密的环氧树脂交联网络中。系统研究了端环氧基硅油及其聚醚胺预反应物等对固化物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。采用扫描电子显微镜对改性固化物的断裂面形态进行了分析。采用5份端环氧基硅油聚醚胺预反应改性EP后,其拉伸强度略有提高,断裂伸长率由38.62%提高到42.9%,冲击强度由20.23 kJ.m-2提高到25.89 kJ.m-2。依据其断裂伸长率与材料拉伸断面的SEM照片,环氧树脂固化物显示出明显的增韧效果,符合涂料用树脂基料的要求。     

端羧基超支化聚酯改性环氧树脂固化体系研究

利用丁二酸酐对端羟基超支化聚酯(AHBP)的端基进行改性,得到新的端羧基超支化聚酯(CHBP),并将其用于环氧树脂体系的增韧。研究了CHBP用量、羧基含量对环氧树脂/甲基四氢苯酐(EP/MeTHPA)固化体系的力学性能和热性能的影响。结果表明,改性后分子末端全部带羧基的CHBP的增韧作用最好,冲击强度可达18.5kJ/m2。CHBP质量分数为15%时,固化物的冲击强度可达18.2 kJ/m2,拉伸强度64.86 MPa,玻璃化温度(Tg)从100℃提高到106℃左右,可满足增韧环氧树脂的同时不降低其耐热性的要求。     

环氧树脂/有机蒙脱土复合材料的制备与力学性能研究

利用插层聚合法制备了环氧树脂/有机蒙脱土(EP/OMMT)复合材料.采用XRD对复合材料进行了表征,并研究了复合材料力学性能.实验表明:环氧树脂/有机蒙脱土形成了剥离型的纳米复合材料结构;环氧树脂中加入适量的有机蒙脱土,可以提高环氧树脂的拉伸强度和冲击强度.当经过改性的OMMT质量分数为5%时,EP/钛酸酯偶联剂(Coupler)-OMMT复合材料的拉伸强度达到51.21 MPa,提高了40.26%;当OMMT质量分数为3%时,EP/Coupler-OMMT复合材料冲击强度达25.31 kJ/m2,提高了34.56%.     

后处理工艺对聚碳酸酯激光烧结件性能的影响

采用环氧树脂（EP）对聚碳酸酯（PC）烧结件进行后处理,研究了后处理工艺对PC烧结件力学性能的影响。结果表明,经EP处理后的PC烧结件由多孔性物质变为密实性物质,其拉伸强度及模量、冲击强度等性能均大幅度提高,其中,拉伸强度由0.39～2.29 MPa提高到约40 MPa,拉伸模量由2.19～17.13 MPa提高到约500 MPa,冲击强度从0.92～3.13 kJ/m2提高到约7 kJ/m2。     

聚氨酯改性室温固化环氧结构胶粘剂的研究

采用聚氨酯预聚体改性环氧树脂,制备了高性能室温固化环氧结构胶粘剂,研究了聚氨酯预聚体加入量对环氧结构胶剪切强度、冲击强度和拉伸强度等指标的影响,利用扫描电镜(SEM)对环氧胶固化物的冲击断裂面进行了分析。结果表明,聚氨酯预聚体的加入可显著提高环氧胶粘剂的韧性。采用NCO质量分数为3.86%的甲苯二异氰酸酯/聚醚多元醇预聚体(TDI/N220)改性环氧树脂,加入量为20 g/(100 g环氧树脂)时,环氧结构胶粘剂的综合性能最佳,剪切强度为20.8 MPa,冲击强度为44.2 kJ/m2,拉伸强度为17.4 MPa。     

端环氧苯基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷改性环氧树脂的性能研究

采用端环氧苯基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷对环氧树脂进行改性,制备了一系列有机硅改性环氧树脂,研究了端环氧苯基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷对环氧树脂力学性能、热学性能及原子氧剥蚀性能的影响。结果表明,改性树脂的综合性能随着端环氧苯基三(二甲基硅氧烷基)硅氧烷含量的增加而增强。当有机硅质量分数为30%时,有机硅改性环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度与纯环氧树脂相比分别由48.2 MPa、100 MPa、12.7 k J/m~2提高至57.2 MPa、126 MPa、18.5 k J/m~2;质量损失率10%时的热失重温度提高了64℃;经过36 h的原子氧辐照后,质量损失率仅为纯环氧树脂的6.4%。     

功能化碳纳米管改性制备高强度环氧树脂复合材料

采取高弹性、高强度的碳纳米管材料对环氧树脂进行改性,羧基和环氧基功能化法对碳纳米管进行改性,通过共混法制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,对其力学性能的影响因素进行分析,并进行微观形貌分析。实验结果表明:添加碳纳米管的环氧树脂复合材料较未添加的环氧树脂力学性能均有明显提升,三种样品中,E-M60/EP的增韧效果最好,冲击强度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率分别为26.1 kJ/m~2、127.2 MPa、48.6 MPa和8.2%,较未添加前分别提升了75.2%、35.0%、176%和1 950%。当添加量为0.6%以下时,小粒径的碳纳米管更有利于提升材料力学性能,C-M20/EP的冲击强度、弯曲强度和拉伸强度较未添加的环氧树脂分别提升了62.4%、32.7%和144%。当添加量为0.6%～1.0%时大粒径的碳纳米管改善效果更好,C-M60/EP的冲击强度、弯曲强度和拉伸强度分别提升了67.8%、34.3%和172%。     

IPN结构聚氨酯改性环氧树脂的性能研究

采用同步互穿聚合物网络技术制备了聚氨酯改性TDE-85/Me THPA环氧树脂体系,比较了环氧树脂TDE-85/MeTHPA固化体系改性前后力学性能和热稳定性的差异。研究结果表明,加入适量的由不同分子量聚醚二元醇合成的聚氨酯预聚体,对TDE-85/MeTHPA固化体系的力学性能、热稳定性均有所增加;当聚醚二元醇分子量为1000,且合成的聚氨酯预聚体加入量为15%时,同未改性的固化体系相比,该改性体系的拉伸强度和冲击强度分别上升48.0%和115%,分别达到69.39 MPa和23.56 kJ/m2,同时,该改性材料的热稳定性也有较明显的提高,其失重1%的温度T1%为300℃,比未改性的固化体系失重1%的温度高了30℃。     

聚氨酯改性环氧胶粘剂的制备与研究

使用端异氰酸酯基聚醚型聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP),制备了一款双组分聚氨酯改性环氧结构胶粘剂,并测试了其力学性能。结果表明,使用聚氨酯改性环氧树脂结构胶粘剂,随聚氨酯链段含量的增加,其断裂伸长率和冲击强度均明显提高,可达未改性的2倍多。同时,胶粘剂的硬度和拉伸强度降低,玻璃化转变温度提高。     

耐高温环氧灌封料的制备及性能研究

通过力学性能及热性能测试研究了不同环氧树脂、固化剂、填料对环氧灌封料性能的影响,结果表明,选用纳米橡胶改性环氧树脂与脂肪族环氧树脂,采用改性甲基六氢苯酐为固化剂,并以600目硅灰石与有机膨润土为填料,可制备得到热变形温度达190℃以上的环氧灌封料,其弯曲强度达到92 MPa,冲击强度也提高到15.5 kJ/m2。     

电子封装用环氧树脂的增韧和提高耐热性研究

用α,ω 二氯聚二甲基硅氧烷(DPS)或α 氯聚二甲基硅氧烷(CPS)来改性普通双酚A环氧树脂(BPAER)和四溴双酚A环氧树脂(TBBPAER),目标是制备出一系列可用于电子封装的高韧性高耐热性的环氧基料。通过对固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度(Tg)以及断裂面形态的测定,探讨了改性方法、有机硅组成与含量等对材料性能的影响。结果表明,当m(BPAER)∶m(DPS)=100∶10时,树脂固化物的冲击强度达到30 5kJ/m2,拉伸强度达46 95MPa,断裂伸长率达到60 23%,Tg达到141 3℃;分别比未改性BPAER提高了19 7kJ/m2,1 69MPa,54 29%以及5 9℃。而当m(TBBPAER)∶m(CPS)=100∶10时,固化物的冲击强度达到17 2kJ/m2,拉伸强度达39 89MPa,断裂伸长率达到5 60%,Tg达到147 0℃;分别比未改性TBBPAER提高了12 8kJ/m2,28 26MPa,4 29%以及7 9℃。     

RTM成型用高性能环氧树脂基体的研究

将AG-80和TDE-86以一定比例混合,通过加入自配的低粘度液体固化剂,得到了一种适用于RTM工艺的树脂体系。结果表明,该树脂体系在30℃时的粘度为1081mPa.s,其树脂固化物的拉伸强度为73MPa,弹性模量达到1.36GPa,断裂伸长率为6.3%,弯曲强度为150MPa,弯曲模量为3.12GPa,玻璃化转变温度为191℃,该树脂体系不仅粘度低,还具有优异的力学性能和耐温性,可满足RTM成型工艺对环氧树脂体系的要求。     

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。     

复合材料缠绕成型用电子束固化环氧树脂体系研究

为了研究适合于缠绕成型的低粘度可电子束固化复合材料的耐热环氧树脂基体,研究了不同组成的电子束固化树脂体系的粘度与温度的关系、耐热性与辐射剂量的关系及浇注体的力学性能。研究表明,树脂EB-4在60℃时粘度为389 mPa.s,树脂辐射固化的最佳剂量为150 kGy,而且在150 kGy辐射固化的EB-1、EB-4的玻璃化转变温度Tg分别为212.96℃、214.77℃,EB-4树脂浇注体的拉伸强度可以达到52.7 MPa,拉伸弹性模量2.79 GPa,断裂延伸率为2.18%,是1种适用于室温或低温下缠绕成型的耐热电子束固化环氧树脂基复合材料树脂体系。     

仲氨基笼型倍半硅氧烷改性室温固化环氧树脂的研究

采用直接水解法合成了氨丙基笼型倍半硅氧烷(OapPOSS)。为了改善POSS与环氧树脂的相容性和分散性,在OapPOSS基础上制备了仲氨基笼型倍半硅氧烷(SaPOSS),并将其用于E-51/脂肪胺室温固化环氧树脂改性,研究了SaPOSS对环氧树脂力学性能、玻璃化转变温度、介电性能的影响。结果表明:SaPOSS能显著提高树脂的冲击性能和耐热性,降低介电常数和介电损耗。当SaPOSS加入量为3%时,环氧树脂的冲击强度从原来的20.5kJ/m2,提高到了29.7kJ/m2,玻璃化转变温度从113℃提高到117℃,扫描电镜的观测结果与力学性能的变化趋势相一致。当SaPOSS加入量为5%时,介电损耗从原来的0.035降到了0.024,介电常数也有大幅下降。     

改性环氧树脂制备的热固性环氧沥青材料性能

采用改性环氧树脂和脂肪族多元羧酸固化剂（由C22：三元酸和二聚脂肪酸固化剂复配而成）及石油沥青制备了热固性环氧沥青材料。通过力学性能测试、DSC及扫描电镜研究了沥青含量对环氧沥青固化物拉伸性能、玻璃化温度、固化反应活性及相结构的影响。结果表明,沥青质量分数为44％的环氧沥青固化物的拉伸强度达8．37MPa,断裂伸长率达223．50％,玻璃化温度22．25℃,吸水率为0．2％。随着沥青含量的增加,沥青作为分散相的粒径越来越大,因而环氧沥青材料的拉伸强度降低。沥青含量的增加对固化物的玻璃化温度没有显著的影响。有沥青的环氧固化体系的反应活化能要小于无沥青的环氧固化体系。     

环氧树脂/环氧液晶/蒙脱土纳米复合材料研究

采用液晶环氧预聚物(PHQEP)与有机蒙脱土(OMMT)共混改性环氧树脂制备三元共混体系的环氧基复合材料。用X射线衍射法(XRD)测试了有机化蒙脱土在被插层前后片层间距的变化,通过DSC、TGA及SEM等对PHQEP/OMMT增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能,热性能及微观相态结构进行了研究。结果表明:当PHQEP质量分数为5%,添加1.5%的有机蒙脱土可以使环氧树脂的冲击强度达到最大值23.43 kJ/m2,比纯环氧树脂提高2倍左右,玻璃化转变温度及5%热分解温度比纯环氧树脂分别高出15℃和27℃。PHQEP与OMMT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。     

TDE-85/PES复合体系微观形态和性能研究

利用聚醚砜（PES）增韧TDE 85环氧树脂(简称TDE 85),通过扫描电子显微镜、动态热机械分析仪、差示扫描量热仪及傅里叶红外光谱仪等仪器研究了PES含量对TDE 85/PES复合体系微观形貌、力学性能和热性能的影响。结果表明,加入一定量的PES可提高TDE 85的力学性能和耐热性能,当PES的质量分数为8.00 %时,TDE 85/PES复合体系的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度最大分别提高了20.60 %、29.29 %和44.20 %;TDE 85/PES复合体系为两相结构,分散相PES呈不规则的变形颗粒分散在TDE 85中,PES增韧作用是由PES与TDE 85在固化过程中形成半互穿网络和压力下分散的PES微粒的变形所引起的。