碳纤维与环氧树脂润湿和黏附作用

对比分析了不同类型碳纤维与环氧树脂的接触角的变化规律, 并利用Young-Dupre法和Wu法, 分析了黏附功随温度的变化规律, 以及树脂固化对纤维/树脂润湿、黏附作用的影响。结果表明: 升高温度有利于T300、CCF、T700纤维和环氧AG80树脂的润湿, 去除纤维表面上浆剂后其表面能极性分量下降, 与AG80树脂的润湿和黏附性能变差; 在树脂体系未发生化学反应前, AG80/DDS树脂体系比AG80纯树脂与T700纤维的润湿性能好, 黏附性能差; 110 ℃恒温条件下随固化时间延长, AG80/DDS和E51/DDS树脂体系与T700纤维的浸润和黏附性能均改善。      

聚醚砜对PES/SiO2杂化膜性能的影响

在PES/SiO2体系中添加PEG,采用相转化法制备了PES杂化膜,测定了PES杂化体系铸膜液的热力学相图、成膜动力学及膜性能.结果表明:与纯PES体系相比,PES/SiO2及在PES/SiO2中添加亲水性的PEG后,PES铸膜液杂化体系的分相曲线均不同程度的向聚合物/溶剂轴移动,分相时所需的凝固浴用量较少,PES体系的成膜速度有所提高.膜断面的SEM照片表明,PES/SiO2/PEG杂化膜具有更大的指状孔及表面微孔.该系列PES杂化膜的水通量和截留率均有不同程度的提高.     

Ag-80/SED体系的研究

本文选用优化方法合成得到新型环氧树脂固化剂砜醚二胺(SED)。用FTIR研究了四官能环氧树脂(Ag-80)与该种固化剂的固化反应机理。结果表明,温度低于200℃,以伯胺基-环氧基、羟基-环氧基之间的缩合反应为主;温度高于200℃,以仲胺基-环氧基之间的缩合反应为主。用TBA技术研究体系的固化过程,得到时间-温度-转变(TTT)状态图,可供制定复合材料的固化工艺参考。最后,制备了浇铸体,测定其性能,表明新型固化体系与DDS体系相比,韧性提高,耐湿性显著改善。      

N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂体系下醋酸纤维素/聚醚砜共混膜的制备与表征

为提高纯聚醚砜(PES)膜的亲水性和抗污染能力,以N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,采用相转化法制备醋酸纤维素(CA)/聚醚砜(PES)共混膜.探讨和分析了成膜过程中的各种因素对膜纯水通量和BSA(牛血清蛋白)截留性能的影响.确定CA/PES共混膜的最佳铸膜条件为:聚醚砜质量分数18%,PVP K30的质量分数4%,醋酸纤维素质量分数3%,预蒸发时间为20s.对共混膜进行了SEM形貌结构、热稳定性、接触角测试、BSA抗污染性能和共混相容性分析表征.结果表明,DMAc/LiCl体系下制备的CA/PES共混膜亲水性和BSA抗污染性能高于纯PES膜,CA/PES共混体系为部分相容体系,CA/PES共混膜的高温热稳定性稍有下降.     

PES／纳米SiO2杂化膜的成膜机理及性能研究

利用湿法相转化方法，通过在聚醚砜（PES）铸膜液中添加适量的纳米粒径的SiO2，制得了具有不同含量纳米SiO2的PES／SiO2杂化膜。对分相过程中的成膜动力学、膜的微观结构以及性能进行了分析测试，结果表明与纯PES相比，铸膜液中添加了4wt％纳米SiO2后，PES体系的成膜速度有所提高。膜断面的SEM照片表明，PES／SiO2杂化膜有更大的指状孔。膜性能测试结果表明，体系中SiO2含量对PES杂化膜的纯水通量和截留率有影响，在添加的纳米SiO2的含量较少时，所得PES杂化膜的截留率明显升高，水通量则相反而有所降低；随着体系中SiO2含量的进一步增加，PES／SiO2杂化膜的水通量明显增大，同时增强的截留率也得到了保持。     

高性能树脂——聚醚砜树脂

聚醚砚(PES)的化学结构为:([-O=S=O-O]n). 可以看出,PES分子链中同时具有苯环的刚性、醚基的柔性及砜基与整个结构单元形成的大共扼体系,因此PES具有强度高、耐温(可在180℃以上使用)、耐燃、耐辐射、抗酸、抗氧化、抗溶剂、生物相容、物理机械性能和绝缘性能优良等特点,是一种综合性能优异的聚合物材料,在许多领域得到广泛的应用.     

聚醚砜/双马来酰亚胺-环氧树脂复合材料的微观结构与性能

为研究聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI)与环氧树脂(EP)体系的微观结构与性能,采用原位聚合法制得PES/BMI-EP复合材料。通过FTIR和SEM分析可知PES未与BMI-EP树脂发生化学反应,而是与BMIEP分子间存在强烈的相互作用,并以两相结构存在,是多相复合材料。在PES/BMI-EP复合材料中,PES为分散相,相与相之间界面模糊,其断面裂纹不光滑方向发生改变,为典型的韧性断裂形貌;能谱测试结果证明PES与基体间存在相互渗透现象,PES均匀的分散于基体树脂中。力学测试分析结果显示:当PES含量为4wt%时,PES在基体树脂中分散性较好,其弯曲强度与冲击强度达到最高,为144.9MPa和19.7kJ/m2,比BMI-EP基体树脂分别提高41.2%和90%;热失重测试结果显示,适量的PES能提高PES/BMI-EP复合材料的分解温度,过量添加不利于材料分解温度的升高。     

多壁碳纳米管/聚醚砜环氧树脂复合材料的制备及力学性能

环氧树脂具有优异的热性能及力学性能,但本身脆性较大。为制备低成本、高性能的环氧树脂体系,使用聚醚砜（PES）和多壁碳纳米管（MWCNT）对环氧树脂进行增韧,制备了不同PES含量的PES-环氧树脂共混物,讨论了PES含量对环氧树脂力学性能的影响;采用熔融法,并配合使用机械搅拌、高剪切分散和超声分散制备了MWCNT/PES-环氧树脂复合材料,测试了其拉伸性能及断裂韧性,用SEM观察了MWCNT在树脂中的分散状态以及拉伸试样的断口形貌。结果表明：MWCNT的加入能够提高PES-环氧树脂体系的综合力学性能,且当MWCNT含量为0.7wt%时,树脂体系的综合力学性能最好;低PES含量下,小于1.0wt%的MWCNT的加入使材料力学性能超过用20.0wt%PES改性的环氧树脂;PES与MWCNT对环氧树脂具有协同增韧作用。     

不同工艺制备的纳米晶Ag-25Ni合金在NaCl溶液中的腐蚀性能

分别通过粉末冶金法(PM)、机械合金化(MA)和液相还原(LPR)法借助于热压制备了一种常规尺寸和两种纳米晶Ag-25Ni块体合金。与相应常规尺寸合金对比,研究了两种不同工艺制备的块体纳米晶Ag-25Ni合金在0.3mol/L NaCl溶液中的腐蚀电化学性能。结果表明,三种不同工艺制备的Ag-25Ni合金的腐蚀电流密度按LPR Ag-25Ni、PM Ag-25Ni和MA Ag-25Ni的顺序降低,它们的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,且电荷传递电阻按MA Ag-25Ni、PM Ag-25Ni和LPR Ag-25Ni的顺序降低。与常规尺寸PM Ag-25Ni合金对比,纳米晶LPR Ag-25Ni合金的腐蚀速度增大;相反,纳米晶MA Ag-25Ni合金的腐蚀速度则降低。三种合金形成的钝化膜均为n型半导体,载流子密度大小按LPR Ag-25Ni、PM Ag-25Ni、MA Ag-25Ni的顺序降低,MA Ag-25Ni合金的钝化性能最好,这归因于三种合金显微组织的不同,MA Ag-25Ni合金中晶粒尺寸的降低和组元间固溶度的增加,导致其具有良好的化学稳定性。     

静电纺精密过滤用聚醚砜/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备:交联体系的影响研究

为了有效滤除输液剂中的不溶性微粒,采用静电纺丝技术制备聚醚砜/聚乙烯醇(PES/PVA)纳米纤维基膜,然后选用戊二醛-水-乙醇、戊二醛-水-丙酮和戊二醛-水-丙三醇三种体系对基膜进行交联处理,制备了PES/PVA微孔滤膜。利用扫描电镜观察微孔膜的表观形貌,利用接触角测试仪测试微孔膜的亲水性能,利用靛蓝颗粒模拟药液中的不溶性微粒,测试PES/PVA微孔膜的过滤效果,探究了溶剂体系和配比对微孔膜表观形貌、亲水性和过滤性能的影响。结果表明:交联体系为戊二醛-水-乙醇时,水和乙醇的体积比为70∶30时,PES/PVA微孔膜的过滤效果最佳,通量为31.0m3/(m~2·h),截留率为63.02%,可用于临床上药液的精密过滤。     

PES/TLCP共混物的加工性能及其原位增强特性

本文分析了TLPC与PES及其共混物的流变特性和相容性,通过注塑和双螺杆共混物挤出拉伸来研究上述共混物的原位增强特性。结果表明,共混物粘度比TLCP和PES的粘度要低,液晶的加入有效地改善了加工性能;共混体系中液晶与PES几乎不相容;PES及其共混物的粘度较高,注塑性能较差,而比较适合于双螺杆共混挤出拉伸加工;液晶含量的增大使共混物熔体粘度下降,拉伸强度提高,脆性增大;随着熔体拉伸比的增大,复合丝拉伸强度大幅度提高,达到了良好的原位增强效果。     

季铵盐共聚物/聚醚砜相容性及其共混膜性能研究

研究了季铵盐-丙烯腈共聚物(PQA-co-AN)/聚醚砜(PES)共混体系的相容性和共混膜的性能.热力学预测、黏度测试和扫描电镜观察表明,PQA-co-AN/PES共混体系部分相容;共混膜的水通量随PQA-co-AN含量增加有极小值,截留率整体趋势变大,抑菌率随PQA-co-AN含量的增加而增大.     

环氧树脂湿热老化机理的正电子湮没实验

采用热失重(TGA)、热机械分析(DMA)、正电子湮没技术(PAL)对环氧树脂618/DDS体系湿热老化前后的性能进行测试,测试了体系湿热老化前后的吸水率和介电性能,对环氧树脂618/DDS体系的吸水机理进行了研究。结果表明,环氧树脂618/DDS体系的吸水率为3.5%,湿热老化后对体系的热失重温度没有影响,湿热老化后环氧树脂618/DDS体系损耗模量降低了250MPa,玻璃化温度降低了大约50℃,损耗峰由湿热老化前的一个峰变为两个峰。吸水后介电常数增大,介电损耗值增大。湿热老化后自由体积尺寸减小,自由体积浓度增大,体系中的水分起着增塑剂的作用,导致基体中形成更多的微裂纹。     

聚醚砜-环氧树脂共混体系相分离过程的数值模拟

在热塑性聚醚砜（PES）增韧改性热固性环氧树脂复合材料的制备过程中,通过控制PES-环氧树脂树脂共混体系相分离过程实现共混物相结构的调控,能够明显改善热固性环氧基体树脂的冲击强度。考虑PES-环氧树脂共混体系在相分离过程中PES应力松弛现象以及环氧树脂固化反应现象,采用黏弹性模型描述微观相形态的具体演化路径,揭示了树脂共混体系相分离过程的机制及动力学过程,分析了PES含量、PES分子量大小、PES与环氧树脂的动力学不对称程度以及固化工艺条件等材料及工艺参数对共混体系相结构演变过程以及最终相形态的影响规律及程度,从而为优化PES-环氧树脂树脂共混体系的微观相结构打下基础。     

含磷环氧树脂固化剂的合成表征与环氧树脂复合材料阻燃性能的研究

以季戊四醇(PER)、三氯氧磷(POCl_3)和乙二胺(EDA)为原料合成了一种阻燃固化剂聚乙二胺季戊四醇螺磷酸酯(PES),并通过红外光谱(FT-IR),核磁共振(1 H NMR)、质谱(ESI-MS)和热重分析(TGA)对其结构和热性能进行了表征。并以PES和4,4-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,双酚A型环氧树脂(E-51)为基体树脂,制备了不同含磷量的阻燃环氧树脂复合材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)实验表征了环氧树脂复合的阻燃性能,热重分析和扫描电镜研究了阻燃环氧树脂的热性能和残炭形貌。研究发现,随着磷含量增加,阻燃环氧树脂的初始分解温度逐渐降低,但与纯样相比,在600℃时的残炭量显著增加,且随着PES加入量的增大,SEM观察形成的炭层越致密。当磷含量为3.48%时,其LOI值可达28.9,并通过UL-94V0级测试,拉伸强度和冲击强度分别达到了62.76 MPa和6.81kJ/m~2,表明PES是一种良好的环氧树脂阻燃剂。     

低银Sn-0. 45Ag-0. 68Cu-X 无铅钎料性能的对比研究

目的制备一种新型低银亚共晶Sn-0.45Ag-0.68Cu-X(SAC-X)无铅钎料,并对其综合性能进行探究。方法参照国家标准,对其漫流性、润湿性及力学性能进行了测试,并与Sn-37Pb,Sn-0.7Cu,Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料进行了对比。结果 4种钎料漫流性和润湿性大小依次为:Sn-37Pb,Sn-3.5Ag-0.6Cu,SAC-X,Sn-0.7Cu,其中SAC-X钎料铺展率达78.5%,润湿时间为1.3 s,最大润湿力为3.18 m N;SAC-X钎料抗拉强度(40 MPa)与高银Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料(44 MPa)相差不大,但延伸率是高银Sn-3.5Ag-0.6Cu的1.89倍。结论低银SAC-X钎料综合性能优良,与Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料相差不大。     

高疏水氟化SiO2/聚醚砜复合膜的制备与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）和全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为混合Si源,以聚醚砜（PES）为基膜材料,通过真空过滤和热处理工艺制备单侧高疏水氟化SiO₂/PES（fSiO₂/PES）复合膜。通过ATR-FTIR、XPS、TEM和FESEM等对单侧高疏水fSiO₂/PES复合膜进行表征,考察PFDTES修饰量和热处理条件对膜疏水性能的影响,并评价fSiO₂/PES复合膜的疏水稳定性能。结果表明,当PFDTES:TEOS的质量比为3时,高疏水fSiO₂/PES复合膜的疏水性能较好（接触角为131.5°）;当热处理温度为100℃,热处理时间为4 h时,高疏水fSiO₂/PES复合膜表面的接触角为138.9°,且其对不同pH值的溶液都有良好的疏水性能。      

环氧树脂改性固化工艺及配方对微观结构的影响

为了探讨固化工艺及配方对环氧树脂体系微观结构的影响,研究了用4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作固化剂的环氧树脂与聚醚砜(PES)共混体系.采用差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)研究其相分离和微观结构,并通过改变聚醚砜的用量和固化工艺条件对其进行控制.结果表明,在环氧树脂与聚醚砜间形成了半互穿网络,对应于环氧态和聚醚砜态的玻璃化转变温度彼此靠近.通过控制反应进程和聚醚砜用量,可以获得不同的相结构,加入较多的聚醚砜或采用较高的固化温度,有利于提高聚醚砜增韧环氧树脂的冲击性能.     

提高芳纶及其与X4502基体体系界面的耐湿热性研究

以多环氧基化合物(Ag-80)和烯丙基化合物(3-氯丙烯)分别处理芳纶(Kevlar49)表面,可显着提高芳纶及其与X4502基体体系界面粘结的耐湿热性。     

聚醚砜改性对环氧树脂室温和超低温韧性及力学性能的影响

用聚醚砜对环氧树脂进行室温和超低温的增韧研究,测试了该环氧树脂体系在室温和超低温的断裂韧性、冲击强度、弯曲性能、拉伸性能和压缩性能。实验结果表明,在室温和液氮温度下,PES均能增加环氧树脂体系的断裂韧性(KIc),但在液氮温度下,KIc的增加程度小于室温。在室温下,PES改性树脂体系的冲击强度基本不变,而在液氮温度下则明显增大。在液氮温度下,增韧体系的弯曲、压缩和拉伸性能比室温有更显著的降低。在室温,增韧体系的强度降低10％～22％,而在液氮温度下则下降15％～32％。在室温,增韧体系的模量没有明显减小,而在液氮温度下则下降了15％～32％。