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%。     

环氧树脂增韧固化剂的合成与性能研究

以聚硫橡胶、乙二胺为原料合成了新的环氧树脂固化剂(简称DAJL),通过力学性能测试研究了其用量对环氧固化产物性能的影响。结果表明,随着DAJL用量的增加,环氧树脂固化物的拉伸强度、弯曲强度均有所下降,冲击强度先增大后减小,当DAJL的质量分数为20%时,冲击强度达到最大(3.50 k J/m2),韧性较好,同时其他力学强度较高。冲击端口的SEM照片表明,DAJL固化剂的加入可以引发银纹,吸收冲击能,终止裂纹扩散。     

橡胶增韧环氧灌封料的研究

以液体羧基丁腈橡胶、液体聚硫橡胶为增韧剂制成环氧树脂灌封料,通过冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度评价增韧环氧树脂灌封料的效果。实验结果表明,加入增韧剂的灌封料韧性与对照组相比均有不同程度的提高;液体聚硫橡胶增韧的环氧树脂灌封料表现出较好的抗冲击性能和抗弯曲性能;液体羧基丁腈橡胶增韧的环氧树脂灌封料表现出较好的拉伸剪切性能。     

环氧封端聚硫橡胶的合成

采用本体法将聚硫橡胶与环氧树脂直接反应,合成环氧封端聚硫橡胶(ETLP)。以三苯基膦作催化剂可以得到稳定的液体树脂,而以叔胺作催化剂均导致反应产物凝胶,表明两类催化剂对反应机理的影响可能有差异。研究了环氧树脂(E51)/ETLP共混物的力学性能,结果表明,当共混物中ETLP质量分数小于50%,固化物表现为热固性树脂的特性;当ETLP质量分数大于50%,其表现为典型的橡胶的特点。     

中温固化热熔胶膜法制备环氧树脂预浸料及其复合材料

以双酚A型环氧树脂为基体,3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DEDDM)为固化剂,热塑性树脂为增韧剂,采用中温固化热熔胶膜法制备环氧树脂预浸料,并以玻璃纤维为增强体制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料。结果表明,环氧树脂固化物及其复合材料的力学性能和热性能均随增韧剂的加入呈上升趋势。当增韧剂质量分数为20%时,环氧固化物的弯曲和冲击强度分别为122.4MPa和23.8 kJ/m~2,较纯环氧树脂分别提高50%和154%;玻璃化转变温度(T_g)从102℃提升到123℃;增韧剂/玻璃纤维/环氧树脂复合材料的弯曲强度和层间剪切强度为636.5 MPa和54.9 MPa,T_g为130℃。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,玻璃纤维和环氧树脂具有较好的界面粘接性能。     

聚硫橡胶增韧环氧树脂研究

制备了室温固化双组分聚硫橡胶增韧环氧树脂胶粘剂,研究了聚硫橡胶与环氧树脂(ER)比例、甲组分处理温度及反应时间时胶粘荆剪切强度的影响.采用冲击实验检测固化产物的冲击强度,通过扫描电镜(SEM)分析增韧体系的微观形态结构特征.实验结果显示,mER:m聚硫橡胶=8:1、甲组分于160℃下反应2.5 h时,剪切强度达到23.8 MPa,剥离强度2.81 kN/m,冲击强度8.92 kJ/m2,胶粘剂的耐介质性能良好.SEM测试结果表明,聚硫橡胶对ER增韧作用明显.     

聚硫橡胶对环氧树脂固化动力学及力学强度的影响

用红外光谱分析了在环氧树脂中加入聚硫橡胶的固化及增韧过程,通过差示扫描量热法研究了增韧体系的反应动力学,探讨了聚硫橡胶用量对固化产物力学强度的影响,并对试样断口形貌进行了扫描电镜观察。结果表明,聚硫橡胶的加入降低了环氧树脂的表观活化能而没有改变反应级数,使得固化反应的总放热量减少、放热过程更加平均。聚硫橡胶对环氧树脂的增韧效果明显,二者通过化学键结合,韧性撕裂的冲击断面形貌验证了这种活性增韧。当聚硫橡胶用量为30份(质量)时,环氧树脂固化物的冲击强度可达到未增韧者的896%。     

聚硫橡胶增韧环氧树脂模具材料的研究

以液态聚硫橡胶为增韧剂,低分子量聚酰胺为固化剂,制备聚硫橡胶/环氧树脂快速模具材料。以冲击强度、压缩强度和固化时间为考核指标,通过正交设计优化了固化温度、聚硫橡胶的加入量、固化剂的加入量和石墨用量等参数。结果表明:固化温度、固化剂用量对环氧固化物的冲击强度、压缩强度和固化时间的影响十分显著,液态聚硫橡胶明显改善了环氧树脂快速模具材料的力学性能,而石墨对其影响较小。综合冲击性能、压缩性能和固化时间三项指标,确定了环氧树脂模具材料的最佳制备条件为:固化温度70℃,聚硫橡胶加入量25%,固化剂加入量100%,石墨加入量30%。     

增韧剂对环氧树脂/酚醛胺体系力学性能的影响

用Q S-2增韧剂、聚硫橡胶、液体丁睛橡胶增韧环氧-改性胺固化物,通过对其剪切强度、弯曲强度和弯曲弹性模量及扫描电镜照片的对比,可以看出选用合适的复合增韧剂对环氧树脂固化物体系的力学性能有着显著影响。     

吡啶型聚醚离子液体的合成及其与环氧树脂固化体系的力学性能

以三氟化硼乙醚络合物(Et2O·BF3)为催化剂,对环氧氯丙烷(ECH)进行阳离子开环聚合,合成了端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)。再将其与吡啶反应,制备了吡啶型聚醚离子液体(PPIL),用FTIR光谱和1H-NMR表征了其化学结构。然后将该离子液体与环氧树脂进行共混,用FTIR和DSC光谱对共混物进行了表征。最后以乙二胺为固化剂对共混物进行固化,研究了吡啶型聚醚离子液体对固化体系力学性能的影响。结果表明,当离子液体与环氧树脂质量比为20:80、40:60、60:40时,固化体系的冲击强度较纯环氧树脂分别提高了58%、160%、340%,其中离子液体与环氧树脂质量比为60:40时,尽管样条厚度达6mm,却可以随意弯曲,呈现出明显的橡胶弹性。PPIL:EP为20:80时固化体系的韧性得到很大提高,且强度变化不大。     

室温固化耐热150℃环氧树脂结构胶粘剂

介绍了一种以液体端羧基丁腈橡胶 (CTBN)改性环氧树脂为主体 ,改性聚硫橡胶为固化剂的结构胶粘剂。该胶强度高 ,韧性好 ,室温固化 10d ,室温剪切强度 2 3.6MPa,15 0℃剪切强度为 13.3MPa ,2 0 0℃剪切强度为5 6MPa ,室温剥离强度 6.0kN·m-1,综合性能优异。用于航空、航天工业耐热结构部件的粘接。     

增韧剂对环氧胶粘剂耐酸性能影响

采用动态力学分析,应力应变,吸酸率和力学性能测试以及扫描电镜(SEM)分析研究了液体聚硫橡胶、胺基丁腈橡胶(ATBN×16)增韧环氧胶粘剂的耐酸性能和拉伸性能。结果表明:丁腈橡胶增韧、脂环胺R300固化的环氧胶粘剂同时具有较好耐酸性能和拉伸性能,随着丁腈橡胶质量分数从0增加到50%,胶粘剂耐酸性能变化不大,而断裂伸长率从4.0%提高到20%。双酚A环氧树脂0164/ATBN×16/R300的质量配比为100/50/50的胶粘剂综合性能较好,2 mm厚样品在酸中浸泡(60℃,40%硫酸)1 d,吸酸率为0.8%,拉伸强度和断裂伸长率未变化,保持在28 MPa和20%左右。     

室温固化耐热环氧树脂结构胶粘剂

介绍了一种液体端羧基丁氰橡胶 (CTBN)改性环氧树脂为主体 ,以改性聚硫橡胶为固化剂的结构胶粘剂 ,强度高 ,韧性好 ,室温固化 10天 ,室温剪切强度 2 5 .9MPa ,12 0℃剪切强度为 14 .9MPa ,室温剥离强度 6 .0kN/m ,综合性能优异。用于航空、航天工业耐热结构部件的粘接     

一种丙烯酸酯固化的聚硫弹性体力学性能研究

提供了一种替代金属氧化物固化液体聚硫橡胶的途径。利用丙烯酸酯中双键与液体聚硫橡胶末端巯基的迈克尔加成反应,制备了一种丙烯酸酯固化的聚硫弹性体,通过研究液体聚硫橡胶与丙烯酸酯配比、促进剂及炭黑用量等对聚硫弹性体力学性能的影响,最终获得了本体强度超过2MPa的聚硫弹性体,其低温玻璃化转变温度为-40℃。     

微胶囊对环氧树脂体系性能影响的研究

采用原位聚合法以脲醛树脂为壁材,E-51环氧树脂为芯材制备了微胶囊并将其加入E-51环氧树脂/1622T改性脂肪胺体系中。采用示差扫描量热法及力学性能测试研究了该体系的固化动力学及其他性能。结果表明:微胶囊质量分数为10%时,体系的凝胶温度、固化温度和后处理温度均降低,固化度提高。活化能达到极小值45.02 kJ/mol,较纯环氧体系降低18.91%。冲击强度达到极大值2.58 kJ/m2,较纯环氧树脂体系提高20.34%。微胶囊质量分数为5%时,拉伸强度和弯曲强度分别为67.1 MPa和86.2 MPa,较纯环氧树脂体系分别提高6.5%和10.51%。     

无溶剂高柔韧性环氧胶泥的研制

采用聚硫橡胶弹性体对环氧树脂基体进行改性,以混合胺为固化剂制备胶膜,考察聚硫橡胶用量、混合胺类固化剂配比、偶联剂用量以及填料用量对固化后产物力学性能的影响。用SEM和TG对固化产物的拉伸断裂面形态和热稳定性进行表征。通过一系列改性实验,发现当聚硫橡胶的加入量为总质量的7.5%,TY300/T31配比为3∶1,加入8%偶联剂时,可以制备出力学性能优异的固化体系。经测试其拉伸强度和断裂伸长率分别达到7.5 MPa和35%。     

聚氨酯改性室温固化环氧结构胶粘剂的研究

采用聚氨酯预聚体改性环氧树脂,制备了高性能室温固化环氧结构胶粘剂,研究了聚氨酯预聚体加入量对环氧结构胶剪切强度、冲击强度和拉伸强度等指标的影响,利用扫描电镜(SEM)对环氧胶固化物的冲击断裂面进行了分析。结果表明,聚氨酯预聚体的加入可显著提高环氧胶粘剂的韧性。采用NCO质量分数为3.86%的甲苯二异氰酸酯/聚醚多元醇预聚体(TDI/N220)改性环氧树脂,加入量为20 g/(100 g环氧树脂)时,环氧结构胶粘剂的综合性能最佳,剪切强度为20.8 MPa,冲击强度为44.2 kJ/m2,拉伸强度为17.4 MPa。     

聚硫橡胶改性水性环氧树脂清漆的制备

为了得到柔韧性好、防腐性能优异的水性环氧涂膜,本研究选用聚硫橡胶改性环氧树脂。采用液态环氧树脂与不同相对分子质量的聚乙二醇制备乳化剂,并用其乳化聚硫橡胶改性的环氧树脂。讨论了聚乙二醇的相对分子质量以及乳化剂的用量对聚硫橡胶改性环氧树脂产物的乳液稳定性的影响。采用水性胺分散体作为固化剂,聚硫橡胶用量为环氧树脂质量的20%时,室温固化交联得到的涂膜,耐冲击性50 cm,柔韧性1 mm,附着力0～1级,铅笔硬度B,耐化学药品性优良。通过塔菲尔极化曲线表征了涂膜的耐腐蚀性能。     

聚硫醚改性环氧树脂室温固化耐高温结构胶粘剂

目前室温固化耐高温环氧树脂结构胶粘剂主要采用液体端羧基丁腈橡胶增韧环氧树脂为主体,以改性液体端胺基丁腈橡胶或聚醚胺为韧性固化剂,其最高使用温度仅120℃。聚硫橡胶作为环氧树脂增韧剂和固化剂则由于耐热性能和增韧效果差,很少用于室温固化耐热环氧树脂结构胶粘剂。通过改进聚硫橡胶的内聚强度和耐热性能,作为增韧剂,克服了聚硫橡胶耐热性能和增韧效果差的缺点,大大地提高了室温固化环氧树脂结构胶粘剂的剥离强度,通过BMI与脂肪胺加成反应,并加入叔胺固化剂,合成具有BMI结构和叔胺的固化剂,以及加入有机硅改性石棉,使室温固化环氧树脂结构胶粘剂的耐热性能达到177℃,瞬间使用温度达300℃,达到室温固化高温使用的目的。     

玉米秸秆木质素改性环氧树脂的制备与性能

将玉米秸秆木质素与双酚A环氧树脂混合,于100℃下预处理1 h,以改善环氧树脂的性能。对预处理后环氧树脂的黏度进行了测试,对改性环氧树脂与聚酰胺固化后材料的力学性能、动态力学性能、热稳定性以及燃烧性能进行了综合测试,考察了不同质量分数的玉米秸秆木质素对改性环氧树脂性能的影响。结果表明:以固化体系的总质量为基准,在w(木质素)=0~7%的范围内,与未添加木质素的环氧树脂相比,随着木质素质量分数的增加,改性环氧树脂22℃下的黏度从1 220 m Pa·s增大到13 220 m Pa·s;改性环氧树脂固化物的弯曲强度随木质素质量分数的增加先升高后降低,在w(木质素)=3%时达到最大值83.2 MPa,但其冲击强度下降,由20.7 MPa降低为13.6 MPa;改性环氧树脂固化物的玻璃化转变温度(Tg)随木质素质量分数的增加而增加,w(木质素)=5%时Tg提高了4.8℃;改性环氧树脂固化物的热稳定性有所改善,w(木质素)=7%时热失重50%的温度提高13℃,同时木质素的加入能够改善环氧树脂的阻燃性能。