湿热环境下碳纤维环氧树脂复合材料拉伸性能研究

为了研究不同铺层对TG800/E207碳纤维环氧树脂复合材料吸湿特性和拉伸性能的影响,制备了[0]₁₆,[90]₁₆,[±45]_4s和[+45/0/0/-45/-45/0/0/+45]_s 4种铺层的复合材料层板,分析了复合材料在80℃,90%RH环境中的吸湿动力学曲线、吸湿损伤形貌、破坏形貌、载荷位移曲线及其强度退化。结果表明：TG800/E207复合材料层板的吸湿曲线呈现多阶段现象。当吸湿时间达到1 608 h时,吸湿趋于平衡;[90]₁₆的吸湿量最低,其最终吸湿量仅为0.806%;[+45/0/0/-45/-45/0/0/+45]_s的吸湿量最高,其最终吸湿量为0.876%。与室温干态(RTD)条件下相比,室温湿态(RTW)条件下这4种铺层复合材料层板破坏载荷分别降低了13.80%,27.36%,10.70%和25.60%。[90]₁₆的最终吸湿量最低但其拉伸强度退化最为严重。     

高强钢焊缝热裂纹断口形貌的研究

研究了变拘束试验方法条件下产生的焊缝热裂纹断口形貌的形成机理及影响因素。结果表明，该方法所导致的热裂纹断口形貌分为四种类型：Ａ型区、Ｄ型区、ＤＦ型区及Ｆ型区。而四个区的形成机理和尺寸大小主要和试验中的应变速率相关。在较高的应变速率条件下，ＤＦ型区、Ｆ型区尺寸明显减小，而Ｄ型区尺寸增大。这主要是由于高应变速率促使晶内变形而抑制晶间变形所致     

环氧树脂/BPEA-2潜伏性固化体系固化物的热行为研究

采用热膨胀仪、差式扫描量热分析仪（ Ｄ Ｓ Ｃ） 、热重分析仪（ Ｔ Ｇ） 等方法对 Ｂ Ｐ Ｅ Ａ － ２／ Ｃ Ｙ Ｄ１２８ 潜伏性固化体系的固化物的热稳定性及热形变进行了研究结果表明：体系固化物的热变形温度与固化剂的用量有一定的关系,固化物的热稳定性良好,其初始分解温度在３００ ℃左右,快速分解温区在３００ ～４８０ ℃之间, 体系固化物的热降解活化能约为１６１ ．３ｋ Ｊ／ ｍｏｌ     

聚醚胺/环氧树脂固化体系的动力学研究及性能

以聚醚胺类化合物作为环氧树脂的固化剂,得到的固化体系相对脂肪胺及简单二胺为固化剂的固化体系具有良好的弯曲强度和抗冲击性能。并采用DSC测试方法研究了环氧树脂与聚醚胺的固化进程动力学参数,由Kissinger方程得出固化反应的活化能E为51.91kJ/mol,频率因子A为3.214×106 s-1,由Crane方程得出固化反应级数n=0.887 9,并得到固化反应的动力学方程,-dα/dt=k（1-α）0.887 9,其中k=3.214×106exp（-6 243.7/T）。     

柔性环氧树脂复合材料的阻尼性能研究

以三乙烯四胺为固化剂,将柔性环氧树脂FE1与刚性环氧树脂CYD127共混,制备出FE1/CYD127环氧树脂复合材料,分析研究了材料的阻尼性能。结果表明,环氧树脂复合材料的损耗因子有所提高,在FE1质量分数为30%时,其损耗因子tanδ最大值为0.89,tanδ大于0.3的温度范围为37℃。通过不同频率下环氧树脂的lg(f)-(1/T)曲线的斜率,求得FE1和CYD127的ΔE分别为203.5 kJ/mol和403.6 kJ/mol。     

磷氮阻燃固化剂对环氧树脂阻燃性能的影响

为了提高环氧树脂固化体系的阻燃性能,以1,3-丙二胺(DPAN)和苯膦酰二氯(PPDC)为主要原料合成一种新型磷氮反应型阻燃固化剂(PPDPA),对合成化合物的组织结构和热性能进行了表征.以不同比例PPDPA为固化剂,制备一系列具有不同磷含量的阻燃环氧树脂,并对其进行热性能分析和阻燃性能测试.结果表明,添加PPDPA的环氧树脂体系的500 ℃残炭明显高于EP/DPAN体系,且残炭表面磷碳层具有明显的发泡现象.当磷的质量分数达到2.12%时,EP-2样品成功通过UL94 V-0阻燃等级测试,LOI值达到28.3%,PPDPA在环氧树脂材料中表现出了良好的阻燃性能.     

X—52~#活性环氧树脂稀释剂的合成及性能研究

活性环氧树脂稀释剂x—52~#是一种原料易得、成本低、毒性小,质量稳定、性能优越的新品种。本文详述了该稀释剂的合成方法,文章涉及原料选择,工艺确定,实验室小试、中试,工业生产,产品性能特点及其应用研究等。     

甘油环氧树脂的研制

报道了二步法合成甘油环氧树脂的工艺。讨论了溶剂、温度、摩尔比对反应速率的影响，确定了最佳反应条件。用红外光谱对产物进行了表征。     

金刚石粉/环氧树脂胶粘剂的导热性能

以金刚石粉、环氧树脂E-20、甲醚化氨基树脂、助剂制备成导热绝缘胶粘剂,在130℃保温30 min,210℃保温10 min固化.胶粘剂固化后导热系数随金刚石粉体积含量增加先增大后减少,存在一个极大值.相同金刚石粉体积含量下,较大粒径的金刚石粉之间能形成更好的物理接触,有利于导热性能的提高.用常用经验导热模型拟合胶粘剂固化后的导热系数结果表明:在金刚石粉体积分数小于16.6%时,Maxwell方程能较好拟合胶粘剂的导热系数;体积分数为16.6%～44.7%时,Bruggeman和Agari模型能较好地描述胶粘剂的导热系数.     

制备工艺对CNTs/EP复合材料性能的影响

采用溶液共混法制备碳纳米管(CNTs)/环氧树脂(EP)复合材料,主要研究丙酮用量、混合方式、超声时间、CNTs含量等制备工艺对复合材料的热性能和导电性能的影响.通过用SEM、DSC,TGA以及万用表对复合材料进行分析表征,结果表明,丙酮的加入量越多,超声时间越长,CNTs/EP的复合材料的导电性越好,CNTs在复合材料中分散性也好,而随着CNTs含量增加,复合材料的导电性按照逾渗理论的规律提高,且逾渗闶值出现在0.5 0A～1%范围内.利用超声处理伴随着搅拌这种混合方式所得复合材料的导电性最好,加入碳纳米管的复合材料玻璃转化温度Tg和热稳定性能较纯EP有显著提高.     

用膨胀聚合原理改性环氧树脂的研究

合成了一个新的螺环原碳酸酯单体：３,９二羟甲基３′,９′二己基１,５,７,１１四氧杂螺环［５,５］十一烷．它与ＭＤＩ反应生成了低分子量预聚物,用该预聚物对环氧树脂进行改性,可以减少残留在树脂基体中的环氧基团,表明该预聚物与环氧树脂之间发生了共聚固化反应．基体树脂的Ｔｇ和热稳定性随预聚物加入量的增加而降低,但改性环氧树脂的粘接强度则随预聚物加入量的增加而增加,本文对上述试验观察到的现象进行了讨论．     

RTM用低粘度环氧树脂研究

将低粘度交联剂加入以酸酐为固化剂的环氧树脂体系中 ,能有效地降低酸酐 -环氧树脂体系的粘度 ,得到室温下仅为 0 .0 8Pa· s的树脂体系。通过 DSC验证树脂体系中存在交联剂与酸酐、酸酐与环氧基的 2步反应 ,并确定了树脂在 10 0℃凝胶、15 0℃下固化的工艺制度 ;利用正交实验优选了树脂配方 ,该配方能获得优异的力学性能及物理性能。该树脂体系适合于 RTM及湿法制造高性能复合材料。     

玄武岩纤维布增强环氧树脂复合材料研究

以玄武岩纤维平纹布 (BF) 加入到环氧树脂 (EP) 中,采用模压工艺制备BF／EP 复合材料,研究加入不同层数的玄武岩纤维布对复合材料力学性能和断裂韧性的影响。实验结果表明,BF/EP复合材料的弯曲强度、冲击强度和断裂韧性明显优于环氧树脂;与未加BF的环氧树脂相比,加入三层BF后复合材料的弯曲强度提高了2.76倍,缺口冲击强度提高了19.67倍,无缺口冲击强度提高了5.94倍,KIC提高了2.97倍。     

环氧树脂粉煤灰的物理力学性能试验研究

为研究影响环氧树脂粉煤灰力学性能因素，针对环氧树脂粉煤灰力学性能随时间、温度、粉煤灰掺入量的变化趋势以及抗冲击韧性进行了试验对比研究．通过研究认为：环氧树脂粉煤灰龄期短；温度有利于提高材料力学性能，在满足操作性要求的情况下温度越高越好；粉煤灰会降低材料力学性能，在满足操作要求的情况下越少越好；环氧树脂粉煤灰的抗冲击韧性优于混凝土．     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.     

高断裂伸长率柔性环氧树脂体系的研究

将端羧基柔性扩链剂用于环氧树脂/酸酐固化体系中,制备中温固化高断裂伸长率柔性环氧树脂.考察了柔性扩链剂用量对固化物力学性能的影响.研究结果表明,较少固化剂用量、较多柔性扩链剂用量和适宜的促进剂用量有利于获得高断裂伸长率的固化物.固化物断裂伸长率可达236％,拉伸强度为6.08 MPa.     

超支化环氧树脂合成与结构研究

以偏苯三酸酐(TMA)和乙二醇为原料合成了一种端基带有两个羧基、一个羟基的AB2 型单体,用偏 苯三酸酐(TMA)作为核,按一定的摩尔配比与AB2型单体反应,分别得到两种相对分子质量不同的末端为羧基的 超支化聚酯G1,G2。采用相转移催化剂,以该种超支化聚酯钾盐与环氧氯丙烷发生酯化反应的方法合成了超支化 聚酯型环氧树脂G1'与G2'。采用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、1HNMR等方法对其结构进行了表征。结 果表明,G1 和G2 的相对分子质量分布指数为1.0081和1.0110,呈现很窄的相对分子质量分布;红外光谱证明了超 支化聚酯型环氧树脂的形成。