芳纶防弹防刺材料研究

研制了满足新标准要求的防弹防刺芳纶无纬布,讨论了树脂含量、石墨烯含量、树脂固含量、靶片层数等对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响.试验证明:当树脂B质量分数为9％,石墨烯质量分数为0.8％,树脂固含量为18％～20％时,无纬布防弹与防刺性能最优;且当靶片层数为42层时,产品的性价比最高.     

速剥离型粘结层聚氨酯树脂涂层制备

制备了具有速剥离性能的人造革粘结层二液型聚氨酯树脂。选择相对分子质量不同的AA-1,4-BG型聚酯多元醇混合使用,其质量比为80∶20时;辛酸亚锡和自制架桥促进剂LDP-0626质量比为5∶100,可以达到速剥离效果;硅油添加量为树脂固含量1%,二甲苯加入量为6%,DMF加入量为17%时,可满足作业性要求。     

飞机橡胶软油箱用石墨烯改性防护涂料的研制

以聚氨酯弹性树脂为成膜物,制备飞机橡胶软油箱用石墨烯改性防护涂料,研究聚氨酯合成的影响因素以及石墨烯质量分数对涂层性能的影响。结果表明:合成聚氨酯的优化条件为端羟基聚酯的羟基含量[每摩尔端羟基聚酯中羟基质量(g)]为800,异氰酸酯基/羟基物质的量比为1.8/1;石墨烯在涂层中没有发生堆叠和团聚等现象,分散效果好;随着石墨烯质量分数的增大,涂层的拉断伸长率呈略微减小趋势,拉伸强度、耐疲劳性能、耐介质性能、耐老化性能提高,当石墨烯质量分数达到0.007 5时,涂层的综合性能良好,涂料完全满足国家标准要求。     

粉状脲醛树脂的制备及性能优化

采用M(三聚氰胺)对UF(脲醛树脂)改性,并经高温干燥过程制备粉状MUF(三聚氰胺改性脲醛)树脂,并对M掺量、M两次添加比例、树脂固含量与固化剂影响MUF树脂性能规律进行探究。结果表明:随三聚氰胺添加量增加,MUF粉状树脂甲醛释放量逐渐降低,胶接强度先增后降,并在w(M)=5%(相对于UF总质量而言)时达到最佳;当M两次添加比例m(M_1)∶m(M_2)=1∶4,树脂胶接强度最大,粉状树脂颗粒均匀,分散性较好;液体MUF树脂固含量为30%时,干燥后制备的粉状树脂胶接强度最大、甲醛释放量最低;m(固体固化剂)∶m(粉状树脂)=15∶100比例混合时,MUF树脂胶粘剂综合性能最佳。     

交联固化型聚氨酯电泳树脂的制备与性能

以低聚物多元醇、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,N-甲基二乙醇胺(MDEA)为亲水性扩链剂,1,4-丁二醇(BDO)和E-12环氧树脂为扩链剂合成出端羟基阳离子自乳化型聚氨酯树脂,以IPDI、TMP、MDEA、BDO、甲乙酮肟(MEKO)为原料制备阳离子型封端交联剂,二者混合剪切乳化成电泳树脂,通过电泳工艺制备成膜。研究了TMP和E-12环氧树脂的用量、乳液固含量以及中和度对漆膜性能的影响。结果表明,TMP在树脂中的质量分数为0.49%、E-12环氧树脂在树脂中的质量分数为2.33%、乳液固含量为15%、树脂中和度为100%时,能较好地改善漆膜的表观和性能。     

软段对油墨用聚氨酯树脂耐湿热性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,以聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA)或其混合物为软段,制备了系列聚氨酯(PU)树脂。通过FT-IR、GPC、力学性能及附着牢度测试,研究了软段的结构、组成及含量对PU树脂耐湿热性能的影响。结果表明,以PTMEG为软段的PU树脂具有较好的耐湿热性能,但其黏度过大。以PTMEG部分替代PPG或PNA可提高PU树脂的耐湿热性能。随着软段含量的减少,PU树脂的耐湿热性能提高,吸水率降低。当PPG/PNA/PTMEG质量比为2/2/1,且软段质量分数为73.2%时,PU树脂的黏度接近应用上限,对PET膜的附着牢度保持率最大,达到92.2%。     

CMC-g-PAA/APT/HA复合高吸水性树脂的制备与溶胀性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,丙烯酸(AA)为单体,凹凸棒黏土(APT)和腐植酸(HA)为复合组分,采用水溶液聚合法制备了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸/凹凸棒黏土/腐植酸(CMC-g-PAA/APT/HA)环境友好复合高吸水性树脂,用红外光谱(FTIR)进行了结构表征。考查了APT和HA含量对树脂吸水倍率和吸水速率的影响,研究了树脂在不同pH溶液中的溶胀行为以及反复吸水性能。试验结果表明,APT和HA通过其表面的活性基团参与了接枝共聚反应,在体系中引入HA和APT能够显著提高复合高吸水性树脂的吸水能力。在HA含量为5%(质量分数),APT含量为30%(质量分数)时,树脂可达到最优吸蒸馏水倍率为582g/g。该复合高吸水性树脂在pH值在4～11范围内时具有较高的吸水性能,表现出优异的pH稳定性。经过5次反复溶胀后,该复合吸水树脂仍能达到424g/g的吸水倍率,较不含APT和HA样品提高了近44%。     

光学透明压敏胶膜的研制

以聚酯丙烯酸酯(EB524)、环氧树脂(EP828)为基体树脂,丙烯酸胶液作为增黏树脂,并加入Tinuvin765受阻胺光稳定剂,制备光学透明压敏胶膜。通过对光学透明压敏胶膜的成膜性、持黏性能、透光率、折射率和耐老化性的测试,研究了基体树脂、增黏树脂和光稳定剂对压敏胶成膜性能的影响。结果表明:当mEB524∶mEP828为1∶5,增黏树脂和Tinuvin765受阻胺光稳定剂的质量分数分别为5%和0.5%时,制得的光学透明压敏胶膜成膜性和耐老化性较好,持黏性能优良,透光率达到90.24%,折射率达到1.514。     

聚酰胺酰亚胺复合涂层的制备及摩擦磨损性能研究

以Q235钢作为基体材料,采用喷涂的方法制备了耐温耐磨聚酰胺酰亚胺(PAI)涂层材料。利用MMW-1型万能摩擦磨损试验机研究了SiC及聚四氟乙烯(PTFE)含量对PAI涂层摩擦学性能的影响,同时对PAI涂层进行了TG热性能分析。结果表明:当SiC含量为10%(质量分数)、PTFE含量为0.8%(质量分数)时,PAI涂层摩擦学性能达到最优;TG曲线表明制备的PAI涂层热失质量温度在350℃以上;PAI涂层在250℃保温1 h后,表面无气泡、剥落及裂纹等缺陷。     

全塑尾门长玻纤增强聚丙烯的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)树脂为基体,玻璃纤维(GF)为增强材料,通过特制的浸渍设备制备长玻璃纤维(LGF)增强PP复合材料PP-LGF。考察了GF的含量、PP树脂的熔体流动速率以及表面极性剂(HT-17)含量对复合材料力学性能和黏结性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能随GF含量的增加而增大,且基体树脂的流动性越好,复合材料力学性能越优异;添加表面极性剂能大幅度提高复合材料黏结性能,当其添加的质量分数为3%时,LGF质量分数40%的复合材料的表面张力为48mN/m,制品的剪切强度为1.65kJ/m2,界面破坏形式为80%胶内聚破坏,复合材料的综合性能满足全塑尾门要求。     

用于LED玻璃光显示基板的新型UV胶的制备及性能表征

以脂环族环氧树脂为基体树脂,以氮化铝（AlN）为导热填料,制备了用于光显示基板的UV胶粘剂。通过测试显示基板上UV胶与铜箔间的综合性能（包括导热性能、剥离强度、耐浸焊性、可靠性分析及透光率测试）对材料进行全面评价。研究结果表明：在m(TA3150)∶m(TA21)=40∶60、光引发剂用量为环氧树脂质量分数3.5%、光促进剂用量为环氧树脂质量分数6%的胶液中,AlN用量为环氧树脂质量60%,UV胶可快速固化。其导热系数为1.1 W/（m·K）,剥离强度为1.20 N/mm,耐浸焊时间达到10 min,透光率为86%,有很好的可靠性,满足LED玻璃光显示基板制备的性能要求,具有广阔的应用前景。     

高性能水性丙烯酸氨基烤漆的研制

以羟基丙烯酸树脂、氨基树脂为成膜物质,复配功能助剂及防锈颜料,开发高性能水性丙烯酸氨基烤漆,考察附着力促进剂、酸催化剂、氨基树脂与丙烯酸树脂质量比及防锈颜料等配方比例对烤漆性能影响。结果表明:(1)附着力促进剂最佳用量为3%(质量分数,后同),能显著增强烤漆附着力,提高涂层铅笔硬度、耐冲击及耐水、耐盐雾等性能;(2)酸催化剂最佳用量为1%,能促进丙烯酸树脂与氨基树脂反应,将烤漆固化温度从150℃降低到135℃;(3)氨基树脂与羟基丙烯酸树脂最佳质量比为1∶5;(4)纳米粒径三聚磷酸铝防锈颜料对烤漆耐盐雾性能影响明显,当其质量分数为5.0%时,烤漆耐盐雾时间最长,达500 h。     

光固增材制造树脂熔模热失重特性分析

由于对光固树脂增材制备熔模热解特性认识不足,导致树脂光固成型熔模产生软化、翘曲、气化现象,陶瓷浆料外壳开裂损伤。为了研究熔模成型树脂DM8505与ABSLike材料的热稳定性,开展熔模成型光固树脂的热解残余灰分实验与热失重实验。结果表明,DM8505树脂热解残余灰分含量为0.881 3%~0.910 8%,ABSLike树脂热解残余灰分含量为0.331 2%~0.337 9%;温升在214.2~413.8℃范围内,DM8505光敏树脂光固成型试件的质量损失不受升温速率变化影响,试件在10℃/min速率升温时,其热质量损失最大;温升在287.7~449.2℃范围内,ABSLike光敏树脂光固成型试件热失重现象明显,试件质量由98.1%递减到16.6%,且25℃/min升温速率下的热失重量达到最大;叠层厚度对试件热失重特性的影响有限,ABSLike光固树脂更适用于基于树脂光固成型的快速熔模精铸铸造工艺。     

阳离子型丙烯酸树脂的合成及其封闭底漆的研制

以阳离子乳化剂1631和非离子乳化剂LCN407复配作为乳化剂、偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)作为引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)作为阳离子单体以及其他丙烯酸类单体,通过自由基聚合的原理和核壳乳液聚合的方式合成阳离子型丙烯酸树脂。用合成的阳离子树脂加入一系列助溶剂制备水性木器封闭底漆。使用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、粒度仪、涂膜测试仪等仪器进行表征。测试结果表明:当阳/非乳化剂复配比为2∶1、乳化剂总量为3%(质量分数)、AIBA含量为0.6%(质量分数)、GMA含量为1%(质量分数)、NMA含量为3%~5%(质量分数)、DAAM含量为3%~6%(质量分数)、DMC含量为3%(质量分数)、A-174为1%~6%(质量分数)时制备出的阳离子树脂粒径小、黏度适中、凝胶率低、转化率高且贮存稳定性好。由其制备的水性木器封闭底漆的耐水、耐醇性良好,封闭效果优异。     

AlN水基注凝成型浆料的流变性能

以低聚磷酸酯盐H3204为分散剂、Y2O3为烧结助剂,制备高固含量的AlN注凝成型浆料。考察pH、分散剂添加量、固含量对AlN水基注凝成型浆料流变性能的影响。结果表明:当浆料的pH为8.5,分散剂质量分数为0.9%时,制备了固含量(体积分数)为50.8%的AlN水基注凝成型浆料。浆料具有较好的流动性,适于注凝成型。     

UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二元醇(DL-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料合成了具有感光性能的水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)乳液,通过红外光谱对其结构进行了表征。其与活性稀释剂二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、光引发剂混合均匀得到水性紫外光(UV)固化树脂。通过涂膜性能测试,研究了各配方组分、UV固化条件等对涂膜性能的影响。结果表明:适宜的DMPA质量分数为5.5%～6.0%,NCO/OH物质的量比为1.55∶1,TPGDA质量分数为10%,光引发剂为TPO,其用量为总树脂质量的4%,光照时间为7.0 s,以其制得的PUA树脂外观、贮存稳定性和耐黄变性良好,涂膜的综合性能最佳。     

聚丙烯酸酯接枝聚氨酯树脂制备与性能研究

以聚酯多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成了异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体,并与自制含羟基的聚丙烯酸酯进行接枝,再加胺类扩链剂和分子质量调节剂,合成了固含量为30%的酯醇溶PUA树脂。讨论了异氰酸酯指数R值[即n(-NCO):n(-OH)]、聚氨酯(PU)与聚丙烯酸树脂(PA)的反应温度、PA羟基含量和PU/PA质量比对树脂及油墨性能的影响,结果表明:当R=2.0、PU与PA反应温度为60℃、PA羟基质量分数为1.13%和PU/PA质量比为2/1时,PUA树脂的综合性能较好。     

超支化环氧树脂的分子模拟及其杂化树脂的性能

利用一步法合成了4种不同分子质量的低黏度液态超支化环氧树脂,并利用该树脂与双酚A型环氧树脂(E-51)杂化复合,研究其固化物的冲击性能.杂化树脂的冲击性能随超支化环氧树脂含量和/或分子质量的增加先增加后下降,具有最大值;当相对分子质量在3 400左右、质量分数为12%左右时,体系的冲击强度达到最大值,与纯E-5l相比提高了208.8%.利用FT-IR和分子模拟技术对超支化环氧树脂的性质和结构进行了表征,采用sEM对杂化树脂的断裂表面进行表征.并解释了增韧机理.     

可逆热致变色型光敏树脂的制备与性能研究

为了适应3D打印光固化的要求,从不同的预聚物、稀释剂和光引发剂中选择合适的材料配制光敏树脂,使光敏树脂在3D打印的过程中具有较低的收缩率和黏度、较高的凝胶含量,并通过添加无机热致变色材料使配制的光敏树脂具有可逆热致变色的功能。结果表明,选择双酚F环氧丙烯酸酯为预聚物,二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为稀释剂,2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)为光引发剂,通过研究各组分添加比例对光敏树脂的性能的影响,确定了预聚物、稀释剂和光引发剂的质量分数比为70%∶26%∶4%;热致变色材料的质量分数为5%时在光敏树脂中分散均匀、分布良好。配制所得的光敏树脂黏度为458 m Pa·s,凝胶含量为90.65%,打印制品收缩率为4.34%,在140℃下变色明显且可逆,满足3D打印的要求。     

有机累托石/环氧树脂(OREC/EP)复合材料的制备和性能研究

用单体原位插层技术制备了有机累托石/环氧树脂(OREC/EP)复合材料,考察了OREC的加入及其含量对复合材料OREC/EP体系的力学性能、耐介质性能和耐紫外线性能的影响。研究发现:OREC是一种良好的环氧树脂增韧改性剂,OREC的加入可改善复合材料的综合性能。当OREC质量分数为3%时,冲击强度和弯曲强度提高幅度最大,分别为6.25%和8.39%,耐海水性能效果最好;在添加质量分数为1%~7%时,复合材料体系的耐酸(碱)和耐紫外线性能均随OREC含量的增加而上升。