环氧树脂复合泡沫材料的制备研究

以缩水甘油酯环氧树脂(EP)、酸酐固化剂和空心玻璃微珠为主要原料,通过添加一定的活性稀释剂,高温固化制备了EP复合泡沫材料。研究了空心玻璃微珠的表面改性对复合泡沫材料性能的影响。结果表明,复合泡沫材料性能与空心玻璃微珠的表面性能密切相关,当EP/固化剂/稀释剂的质量比为100/120/15、KH-560改性的空心玻璃微珠用量为30份时,所制备的复合泡沫材料密度为0.826 g/cm3,压缩强度达115.8 MPa,比强度为140.2。     

环氧树脂复合泡沫材料的制备及压缩性能研究

以空心玻璃微珠填充环氧树脂制备高强复合泡沫材料,在选取不同种类室温固化剂的基础上,研究了空心玻璃微珠含量对复合泡沫材料压缩性能的影响。研究表明当空心玻璃微珠质量分数为105%时,复合泡沫材料的比强度达最大值,此时压缩强度为62.91MPa,密度为0.55g/cm3。     

环氧树脂对酚醛泡沫的改性研究

以热固性酚醛树脂为原料,有机对甲苯磺酸为固化剂,环氧树脂为改性剂,制备了环氧树脂改性的酚醛泡沫(PF),探讨了环氧树脂用量对PF物理性能的影响。结果表明,加入环氧树脂改性后,PF的表观密度、压缩强度、热导率、pH值均高于未改性PF;当环氧树脂用量从2%(质量分数,下同)增加到8%时,改性PF的表观密度、热导率、粉化度均呈下降趋势,压缩强度呈先上升后下降的趋势,pH值呈上升的趋势,热稳定性有所提高;当环氧树脂加入量为酚醛树脂质量的6%时,改性PF的物理性能最好。     

深海浮力材料的研制

以环氧树脂为基体,选用低分子聚酰胺树脂为固化剂,液体聚硫橡胶为增韧剂,并填充经表面活化处理的空心玻璃微珠,制得高强度、低密度、低吸水率的深海浮力材料。结果表明,随着空心玻璃微珠用量的增加,深海浮力材料的密度、压缩强度和冲击强度均逐渐降低,而吸水率上升。当固化剂TY–203的质量分数为环氧树脂的1/2、增韧剂液体聚硫橡胶的质量分数为10%、改性空心玻璃微珠的质量分数为35%时,制得深海浮力材料的综合性能较好,密度为0.633 g/cm3、压缩强度为45.21 MPa、冲击强度为36.39 J/m、吸水率为0.67%。     

木质素磺酸钠改性硬质聚氨酯泡沫阻燃性能研究

对利用木质素磺酸钠溶剂液化产物与聚醚多元醇复配制备改性硬质聚氨酯泡沫材料的阻燃性能进行了研究。采用甲基膦酸二甲酯(DMMP)为阻燃剂,对添加量为10%~16%范围内的改性聚氨酯泡沫材料的结构与性能进行了研究。研究结果表明,DMMP与发泡体系中的其他组分相容性好,DMMP的添加使发泡速度有所下降,但对材料的微观形貌影响不大。与未添加DMMP的泡沫材料相比,添加DMMP的泡沫材料极限氧指数提高,阻燃性增强,当DMMP添加量为16%时,材料的极限氧指数最大,为25.3;材料的压缩强度与表观密度随DMMP添加量的变化而变化,当DMMP添加量为11%时,压缩强度和表观密度都达到最大值,分别为70.55kg/m~3和0.47MPa。综合比较木质素磺酸钠改性硬质聚氨酯泡沫的力学性能和阻燃性能,当DMMP添加量为13%时,综合性能表现较优,压缩强度为0.30MPa,极限氧指数为24.99。     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络半硬泡沫的压缩力学性能

采用同步法制备了聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)半硬泡沫。研究了IPN泡沫密度及环氧树脂用量对压缩力学性能的影响。研究表明,在所研究的泡沫密度范围内,压缩模量、屈服强度均与泡沫材料密度成指数关系,并且这种指数关系可以根据数学模型用泡沫材料的相对密度表示,且理论曲线与实验曲线吻合较好。因此,利用该模型可以对泡沫的压缩性能进行预测。IPN泡沫的压缩模量和屈服强度与环氧树脂用量成指数式增长关系,当环氧树脂的质量分数超过20%时压缩模量和屈服强度显著提高。     

聚氨酯/环氧树脂泡沫材料的制备及性能研究

采用环己烷、水为共发泡剂制备了聚氨酯、环氧树脂、聚乙二醇为主体成分的硬质泡沫材料,利用热失重仪、光学显微镜等对泡沫材料的热性能、力学性能及泡孔结构进行了研究。结果表明,随着聚乙二醇的加入,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,当聚乙二醇含量为30份(质量份数,下同)时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较佳水平;加入环氧树脂能够提高泡沫材料的热分解温度,且当其含量为15～20份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较高水平;泡沫材料的压缩强度、冲击强度在环己烷与水质量比为10/1时达到最大值。     

环氧树脂多孔复合材料的制备及性能

以环氧树脂为基体、蓖麻油酸(RA)或二聚蓖麻油酸(DRA)改性的四乙烯五胺(TEPA)(RATEPA/DRATEPA)作为固化剂、水为致孔剂、釉粉为无机填料,通过树脂-水-填料悬浮乳液复合体系聚合法,在室温下合成了环氧树脂多孔材料,采用SEM、压汞仪、电子万能试验机、TGA对多孔材料的形貌、孔径分布、孔隙率、机械性能及热性能进行了表征和测试。结果表明:随着水相质量分数和填料粒径的增大,多孔材料的孔径和孔隙率增大,压缩强度减小;随着固化剂分子量的增大,多孔材料的孔径和孔隙率减小,压缩强度增大。当填料粒径为40μm,固化剂为RATEPA,m(水相)∶m(树脂相)=2∶1时,多孔材料的综合性能最佳,其最可几孔径为3.449μm,孔隙率为21.8%,压缩强度为26.89 MPa。TGA和DTG测试结果表明:环氧树脂多孔材料的热稳定良好,具有耐高温性能,可以在高温条件下应用。     

含酰亚胺基团环氧泡沫的制备及其性能

合成了一种端氨基酰亚胺固化剂MDIA,以其在不同温度、不同发泡剂含量下固化双酚A环氧树脂制备大孔环氧泡沫材料。研究结果表明,在固化剂中引入酰亚胺结构可以提高环氧树脂的耐热性能和力学性能。随发泡温度的提高,孔隙率增加,Tg和5%失重温度(Td5)提高,制备的环氧泡沫材料Tg可达120℃,Td5可达300℃,孔隙率为47%时,压缩强度可达16 6MPa。     

潮湿环境下混凝土涂层用环氧树脂/胺体系吸水性及其服役失效机制研究

环氧树脂/胺涂料在混凝土保护涂层中被广泛使用。环氧涂层在潮湿环境下服役,其性能会随着时间推移显著下降,其失效机制报道甚少。选用双酚A型环氧树脂为基体树脂,分别与T31固化剂、810固化剂、593固化剂、651固化剂四种常用的室温固化剂进行固化制备涂层材料。详细研究了四种E51/胺固化物的吸水性、硬度、拉伸强度,以及四个体系涂层与混凝土的附着强度。结果表明:第一,在水中浸泡30d(室温),四种体系固化物的吸水性为0.464%～0.861%,吸水后材料的邵D硬度、拉伸强度和附着强度下降幅度分别为:2.2%～22%、0.66%～62.9%和9.47%～62%;第二,E51与具有长链结构的593固化剂体系的吸水性最大,性能下降最明显;E51与具有多苯环结构的810固化剂体系吸水性最小,相应地性能损失也最小;第三,环氧树脂/胺固化物吸水后性能下降明显,可认为材料吸水是其涂层潮湿环境服役失效的一个原因。     

基于均匀设计的空心玻璃微珠改性环氧树脂配方研究

制备了空心玻璃微珠(HGB)/环氧树脂复合材料,对复合材料进行了单轴静态压缩试验,采用均匀设计法研究了HGB、偶联剂、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和固化剂含量4个因素对复合材料压缩强度的影响。通过对4个因素不同水平的分析发现,复合材料的压缩强度随着HGB含量的增加而逐渐减小,随着偶联剂含量的增加呈现先增强后减弱的趋势,随着DBP和固化剂含量的增加呈现先下降后上升的趋势;HGB、偶联剂、DBP和固化剂的最佳添加量分别为1.5份、0.1份、6.5份和95份。     

纳米Al2O3协同水性环氧树脂对水泥基锚固注浆材料改性研究

锚固注浆材料性能良好,可有效提高锚固结构的服役寿命。为解决传统水泥基锚固注浆材料在边坡工程中稳定性和力学性能不足的问题,采用纳米Al₂O₃、水性环氧树脂对水泥基锚固注浆材料进行改性获得复合改性水泥浆材。通过正交试验、扫描电镜和X射线衍射测试,研究不同水灰比及配合比下复合改性水泥浆材的基本性能和改性机制。结果表明,复合改性水泥浆材的流动度、凝结时间、抗压强度受水性环氧树脂掺量的影响均大于纳米Al₂O₃掺量,而漏斗黏度、析水率受纳米Al₂O₃掺量的影响大于水性环氧树脂掺量。复合改性水泥浆材具有稳定性高、析水率低、抗压强度高等特点,有效解决了传统水泥基锚固注浆材料存在的稳定性和力学性能不足的问题,且其最佳性能配合比为水灰比0.5、纳米Al₂O₃掺量5%(质量分数,下同)、水性环氧树脂20%、固化剂掺量2.0%。     

Study on reaction kinetics of epoxy resin cured by a modified dicyandiamide

To improve the disadvantage of the low reactivity and reduce the high curing temperature of epoxy resin cured by dicyandiamide (DICY), DICY is chemically modified with phenyl hydrazine and a new curing agent, LB‐A, is developed in this research. The structure, the curing behavior, and reaction kinetics of LB‐A curing epoxy resin are investigated. Results show that the DICY is modified successfully and the well‐defined structure of DICY is destroyed after modification. Consequently, a new curing agent in a noncrystal form is resulted. Thereupon, the reactivity and compatibility between the epoxy resin and the curing agent are improved appreciably using LB‐A instead of DICY. Meanwhile, the curing temperature and activation energy of the curing reaction decrease outstanding, whereas the rate constant increases remarkably. In addition, the compressive strength and the adhesive strength in shear by tension loading of the resulting epoxy resins have been increased using LB‐A instead of DICY as the curing agent. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

改性脂环胺固化剂在陶瓷膜端面封胶中的应用

以聚酰胺651及自制的M6640改性脂环胺为固化剂分别与环氧树脂E-51配制成管式陶瓷膜表面封端用胶粘剂,通过示差扫描分析法(DSC)、胶粘剂力学性能及腐蚀液的化学需氧量(COD)测试,考察了环氧固化剂种类、M6640改性脂环胺与环氧树脂E-51的质量比、固化条件对环氧胶粘剂的力学性能及耐碱性等的影响。结果表明,m(M6640改性脂环胺):m(环氧E-51)=50:100,固化条件25℃/24 h+80℃/4 h时,胶的剪切强度17.49 MPa、拉伸强度78.72 MPa、压缩强度105.32 MPa、弯曲强度120.58 MPa、硬度90.5 HD,Tg65.3℃,耐碱腐蚀,可满足陶瓷膜端面胶的应用要求。     

HGB/EP复合泡沫材料界面破坏模拟研究

空心玻璃微珠(HGB)/环氧树脂(EP)复合泡沫材料是一种新型的结构功能双重材料,其两种材料相互间的黏结性能对复合材料的力学性能有较大的影响。通过设计玻璃与环氧树脂的黏结力实验测得了黏结力与变形的关系。建立玻璃微珠与环氧树脂的数值模拟模型,采用实验所得数据在其间设置黏结单元,对六种情况下的模型施加拉伸和压缩均布载荷进行数值模拟,考察两种材料间界面的变形和破坏情况,研究了界面破坏时复合泡沫材料所受的极限载荷,分析了极限载荷随玻璃微珠半径及填充比的变化规律,发现其与相关文献实验结果一致。     

改性胺催化固化环氧树脂的研究

研究将脂肪胺预先与酮类形成酮亚胺后催化固化环氧树脂的一些力学性能。实验表明，酮亚胺作环氧树脂固化剂配制时反应温和不易爆聚，并且起始黏度低．渗透性好，固结体压缩强度和粘接强度高，韧性好，破坏时的压缩形变可达20％以上。酮亚胺改性后掺入催化剂C1促进环氧树脂的固化，固结体强度大大提高，压缩强度达130MPa，粘接铁片的拉伸剪切强度为16．1MPa。     

环氧改性不饱和聚酯及其固砂性能研究

针对普通不饱和聚酯(UP)作为油田固砂剂存在的固化后收缩率大、抗压强度偏低等缺点,研究了使用不同型号环氧(EP)树脂复配改性UP树脂的工艺.通过选择合适的固化体系固化后,树脂的抗压强度达到12 MPa以上,相比使用纯UP树脂时提高了70％以上.固结砂的抗压强度随EP树脂比例的增加而线性增加,但渗透率下降幅度在30％以内...     

十二胺改性环氧树脂的研究

通过冲击试验机、热变性仪、硬度计和热重分析仪等仪器,研究了十二胺和固化剂(MTHPA)对改性环氧树脂性能的影响。实验结果表明,十二胺可以提高固化物的耐冲击性能,而固化物的硬度和耐热稳定性变化不大。当加入7份十二胺、约70份固化剂时,固化物的冲击强度由纯环氧体系的5.7 kJ/m~2增加到11.4 kJ/m~2,提高幅度超过100%,而耐热性却变化较小。