超支化聚(胺)酯基二茂铁/E-51环氧树脂复合材料的制备及性能

为制备结构/吸波一体化的复合材料,将超支化聚(胺)酯基二茂铁(HAPE-Fc)作为吸波剂通过物理共混与经超支化环氧(EHBP)改性的E-51环氧树脂基体复合,研究复合材料的密度、热稳定性和力学性能。结果表明,复合材料的密度较小,介于1.15 g/cm3~1.23 g/cm3之间;热稳定性较好,起始热分解温度均高于250℃,最大热分解温度均高于290℃;力学性能最好的为第二代超支化聚(胺)酯基二茂铁(G2-HAPE-Fc)添加量为5%的复合材料,拉伸强度为59.05MPa,断裂伸长率为5.77%,冲击强度为12.89kJ/m2。     

环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2复合材料的制备及性能

采用超支化聚酯与聚硅酸溶胶共混改性环氧树脂,制备了环氧树脂/超支化聚酯/纳米SiO2三元共混体系纳米复合材料。研究了超支化聚酯/聚硅酸溶胶增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能及热性能,通过X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)等测试手段对材料的微观相态结构与性能进行了表征。结果表明,超支化聚酯/聚硅酸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。当纳米SiO2的含量为1%(质量分数,下同)时冲击强度比纯环氧树脂提高了10.48kJ/m2,材料的起始热分解温度也提高了27℃。     

端基对超支化聚合物改性环氧树脂性能的影响

研究了分别具有羟端基和环氧端基的脂肪族超支化聚酯对双酚A环氧树脂/酸酐固化体系力学性能及热性能的影响,分析对比了两种不同端基超支化聚酯改性环氧树脂浇注体性能时机理上的差别。结果表明,在相同含量和代数时,具有环氧端基的超支化聚酯能更好地提高环氧树脂浇注体的力学性能,同时还使玻璃化转变温度有所提高。分析发现,这是由于环氧端基的存在使得超支化聚酯与树脂基体有很好的相容性,从而有利于形成合适的第二粒子分散相,表现出比羟端基超支化聚酯更好的改性效果。     

超支化全共轭二茂铁基聚合物的合成及性能

在各种超支化聚合物合成法中,利用双炔的环三聚反应是一个非常有效的方法。唐本忠博士通过改进催化剂,引入经过分子设计的单炔单体等,成功地解决了产物溶解性问题,得到了完全可溶的、高分子量的超支化聚合物。在过渡金属催化下,联苯二炔1与二茂铁单炔2通过环三聚反应,成功地制备可溶于常用有机溶剂的全共轭二茂铁基聚芳烃,并研究了单体投料比、催化剂浓度、反应时间等因素对聚合反应的影响规律。分别研究了产物的UV和PL光谱以及电化学性质,实验显示:产物UV最大吸收波长、PL发光强度和电化学氧化峰电流强度均对单体投料比成正比。这表明由于两种单体都属于苯乙炔结构的衍生物,所以在进行环三聚反应时不受苯环对位所带基团的影响,具有等同的反应活性,可以按照投料比进入到聚合物中。由于形成了很强刚性超支化结构,使此两种单体在发生环三聚反应时存在自终止反应,有少量炔基残留。同时也赋予聚合物优异的热稳定性,1200℃时残碳量最低达到75%。利用超支化聚合物中未反应的炔与Co_2(CO)_8进行络合,实现对产物的金属化功能改性,并在1000℃温度下、N_2气氛下热裂解1h,以制备磁性陶瓷材料。所得到的Co-Fe陶瓷的磁性随Co或Fe的含量不同显示不同的...     

端叠氮基超支化聚酯的合成与表征

以三羟甲基丙烷为核、对甲苯磺酸为催化剂,2,2-二羟甲基丙酸缩聚为端羟基超支化聚酯,端羟基先后经磺酰化改性和叠氮基取代后得到端叠氮基超支化聚酯。利用红外光谱、核磁共振、元素分析、凝胶色谱等方法对目标产物进行了结构表征和确认;在此基础上,对目标产品进行了热重(TG)和差示扫描量热(DSC)表征。结果表明:端叠氮基超支化聚酯的支化度为0.45;热分解分为两个阶段,分别是端叠氮基热分解(249.4℃)和主链热分解(350℃);玻璃化转变温度为-55.2℃。     

超支化聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料,合成出了超支化聚氨酯核HBPU-0;以IPDI、聚醚多元醇(N210)、DMPA等原料合成线型聚氨酯,然后将线型聚氨酯接枝到HBPU-0上,制备出超支化聚氨酯(HBPU);再以HBPU、环氧树脂E-44、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料制备出超支化聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂。用红外光谱、核磁共振、透射电镜、扫描电镜和热失重等方法表征和测试了聚合物的结构与性能,研究了HBPU含量对固化膜断面形貌、力学性能、热性能的影响。结果表明,当HBPU质量分数达到24%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为23.4kJ/m2,拉伸强度为52.4 MPa,5%和50%的质量热损失温度分别为287.5℃和376℃,与未改性环氧树脂相比,柔韧性和耐热性均有显著提高。     

不同端基改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络力学性能研究

采用硬脂酸和乙酸酐对端羟基超支化聚酯的端基进行改性,并将其与端羟基聚丁二烯型聚氨酯(丁羟聚氨酯)形成互穿聚合网络。结果表明,硬脂酸改性超支化聚酯/丁羟聚氨酯互穿聚合物网络的最大强度和最大延伸率均比空白胶片提高了3倍以上,而乙酸酐改性的超支化聚酯与丁羟聚氨酯形成的互穿聚合物网络存在明显的相分离。     

超支化聚酰胺修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能

文中制备了不同支化度的超支化聚酰胺接枝碳纳米管,并对碳纳米管接枝前后的微观结构进行了表征。红外光谱和热重分析结果表明,超支化聚酰胺成功接枝到了碳纳米管表面;透射电子显微镜分析结果表明,3种支化度的超支化聚酰胺均在碳纳米管表面形成了聚合物包裹层,管径明显增加,且支化度越高,管径增加越多。进一步地,将上述所制备的超支化聚酰胺修饰碳纳米管加入环氧树脂体系,制备了不同改性环氧树脂复合材料,动态力学热分析和力学性能分析结果表明,超支化聚酰胺修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的储能模量、玻璃化转变温度和力学损耗峰高度均比未经修饰的碳纳米管/环氧树脂复合材料有所降低,冲击韧性明显提高,证明了超支化聚酰胺大量的分子支链对环氧树脂的增韧贡献,且支化度越高,增韧效果越明显;光学显微镜及扫描电子显微镜分析结果显示,超支化聚酰胺的加入明显改善了碳纳米管在环氧树脂中的分散性;从增韧机制来看,该体系的增韧机理属于碳纳米管拔出机制,碳纳米管的拔出物基本都是短凸棱拔出,碳纳米管大多被拉断,表明超支化聚酰胺修饰碳纳米管与环氧树脂形成了非常牢固的连接,对环氧树脂具有优异的增韧效果。     

超支化聚酯对大麻纤维/天然橡胶复合材料性能的影响

采用超支化聚酯多元醇(Boltorn~(TM) P500)改善大麻纤维/天然橡胶(HF/NR)复合材料的界面结合,提高复合材料的力学性能。研究了P500对HF/NR复合材料力学性能的影响,并对P500在复合材料中的作用机制进行了探究。通过碱(NaOH)处理增加HF表面羟基(-OH)含量,进一步说明P500与HF之间的作用机制。力学性能测试结果表明,加入P500后HF/NR复合材料的力学性能提高明显。复合材料的拉伸强度从20.2 MPa提高至21.58 MPa,100%定伸应力从1.83 MPa增加至2.67 MPa,同时材料的断裂伸长率和撕裂强度也有不同程度的提高。扫描电镜、动态力学性能及橡胶加工分析发现,加入P500后复合材料中HF与NR之间的结合更加紧密。     

超支化聚氨酯增韧环氧树脂的性能研究

采用超支化聚氨酯(HBPU)作为增韧剂,制备环氧树脂的复合材料,并测试其力学性能和热学性能,并对复合材料的断面进行微观形貌表征。结果表明:在HBPU的含量在10%(质量分数)时,冲击强度达到最大值(强度为32.02kJ·m-2)材料的冲击强度提高将近200%,弯曲性能也有所提高同样的变化趋势。复合材料的力学性能随着代数的增大而增大。复合材料的断面呈应力发白现象,电镜图片也呈现出蜂窝状,进一步验证了超支化聚氨酯的空穴化和相分离理论韧性机理的合理性。复合材料的Tg随添加量增加而下降,随代数增加而增加。     

超支化聚酰胺酯/环氧树脂力学性能的研究

采用超支化聚酰胺酯作为增韧剂,制备环氧树脂复合材料.测试其力学性能、热学性能,并用扫描电镜对冲击断面进行了观察比较.结果表明,超支化聚酰胺酯的加入使环氧树脂的冲击强度从12.27kJ/m2提高到29.78kJ/m2,并且其拉伸和弯曲强度都没有下降.弯曲测试和冲击断面都表现出明显的应力发白现象,进一步验证了超支化聚合物的空穴化理论在提高高聚物韧性中的作用.同时,扫描电镜图片显示复合材料呈现蜂窝形态,有大量撕裂物,应力条纹趋于分散.复合材料的耐热性能变化不大.     

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

环氧树脂／纳米TiO2复合材料的制备与性能研究

以纳米TiO2和聚苯胺包覆纳米TiO2后的颗粒作为增强组分，通过溶液共混法制备环氧树脂基纳米复合材料。IR结果表明，纳米TiO2颗粒表面舜口聚苯胺之间存在强烈的相互作用：这种包覆后的纳米粒子作为填料，能提高其与基体环氧树脂的界面相容性，使其能均匀地分散在环氧树脂基体中，在添加量为3％（质量分数，下同）时，拉伸强度比纯的环氧树脂提高了39．3％。     

环氧树脂微孔材料的制备与性能

采用以超临界CO₂为物理发泡剂的固态间歇发泡技术制备了环氧树脂微孔材料,利用SEM和DSC研究了环氧树脂微孔材料的制备工艺,分析了发泡前后环氧树脂的力学性能和介电性能。结果表明:环氧树脂片材的预固化度为75%~85%时,气体浓度达到5.11%~5.43%,气体饱和时间为48 h,泡孔排列紧密尺寸均匀。发泡温度的提高和发泡时间的延长会使环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径逐渐增大,泡孔密度逐渐降低。当环氧树脂片材预固化度为75%、发泡温度为120 ℃、发泡时间为10 s时,环氧树脂微孔材料的平均泡孔直径为10.6 μm,泡孔密度为1.03×109 个/cm3,泡孔呈均匀致密的球形或多边形结构。与未发泡材料相比,环氧树脂微孔材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了43%和39%,介电常数降低了42%,介电损耗降低了50%。      

TDI改性MWCNTs/环氧树脂复合材料的制备和导热性能研究

制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/甲苯二异氰酸酯(TDI)反应生成物和环氧树脂(Ep)的复合物,并对其进行了红外表征及形态学研究.扫描电镜(SEM)显示碳纳米管很好地分散在环氧树脂中.X射线衍射仪(XRD)测试结果表明复合材料为半结晶态.复合材料的体积电阻率由纯环氧树脂的1016降低到108,导热系数提高到纯环氧树脂的近1倍.     

超支化聚合物(HBPs)改性环氧树脂的研究进展

超支化聚合物在不影响工艺性的前提下对环氧树脂有明显的增强、增韧作用。本文主要概述了超支化聚合物对环氧树脂力学性能、耐热性能的影响,主要包括:聚酯超支化聚合物改性环氧树脂、聚酰胺/聚酰亚胺/聚乙烯亚胺超支化聚合物改性环氧树脂、有机硅超支化聚合物改性环氧树脂以及其他超支化聚合物改性环氧树脂等。此外,还指出了目前超支化聚合物改性环氧树脂的缺点以及未来的发展方向。当前限制HBPs在环氧树脂改性领域内大规模应用的主要缺点在于大多数HBPs合成步骤繁琐复杂,合成成本较高。鉴于此,在未来随着更简单、绿色的合成方法的出现,HBPs在其他新兴领域以及改性树脂中的应用会越来越广泛。     

一种新结构超支化环氧树脂的合成及其性能研究

以双酚A(BPA)作为A2单体,异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)作为B3单体,采用质子转移法合成了一种结构新颖的超支化环氧树脂.采用FTIR、NMR、GPC对该环氧树脂的结构和分子量进行了表征.固化产物的极限氧指数达到26,热分解(5%)温度为266℃,具有较好的阻燃性与热稳定性.     

三维网状石墨烯/环氧树脂热界面复合材料的制备和热性能

三维网状石墨烯/环氧树脂热界面复合材料由于具有良好的热导性能和力学性能,而被广泛应用于微电子器件领域。但是通过化学剥离-还原法制备石墨烯,在填加石墨烯质量分数相同的条件下,石墨烯/环氧树脂热界面复合材料的热导率差别仍然很大。研究发现这主要是由于石墨烯表面官能团含量不同所导致的,因此很难建立统一的标准评估石墨烯作为导热填料的作用效果。为了避免表面官能团对石墨烯/环氧树脂复合物热导率的影响,本研究小组采用化学气相沉积法制备的三维网状石墨烯作为导热填料,对环氧树脂进行修饰,制备了一系列石墨烯/环氧树脂材料。通过研究三维网状石墨烯含量对石墨烯/环氧树脂材料热导率、力学性能及热导率在高温条件下稳定性的影响,有助于完善石墨烯修饰的环氧树脂热界面复合材料的研究,并建立石墨烯作为导热填料的评价体系。     

超支化聚合物改性环氧树脂的研究进展

简单介绍了环氧树脂的性能、应用、改性方法及超支化聚合物的结构特点和其目前的应用.着重论述了近年来超支化聚合物在改性环氧树脂各方面的研究进展,并指出了超支化聚合物在环氧树脂和其它热固性树脂改性方面的发展方向.     

碳纳米管/环氧复合材料制备与性能研究

研究了碳纳米管管径、种类、含量以及偶联-三辊研磨-超声处理等工艺条件对碳纳米管/环氧树脂复合材料拉伸强度和电性能的影响。研究结果表明:三辊研磨-超声联用是均匀分散碳纳米管简单而有效的方法。较低的碳纳米管添加量(0.8%～4%)能大幅度提高环氧树脂的剪切强度和导电性能,添加量为3%时,复合材料的综合性能最优,即剪切强度提高了55.19%,表面/体积电阻率下降了8～10个数量级。