纳米纤维素-竹粉改性环氧树脂复合材料研究

以采用溶剂交换和熔融机械搅拌相结合的方法制备了纳米纤维素-竹粉改性的环氧树脂复合材料。采用拉伸性能测试、示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料的力学性能及固化反应。结果表明:随着竹粉含量增加,竹粉改性环氧体系的拉伸强度及拉伸弹性模量呈上升趋势,但断裂伸长率明显降低。而竹粉与纳米纤维素协同改性的环氧体系不仅改善了断裂伸长率而且在原来基础上再次提升了拉伸强度及拉伸模量。与纯的环氧基体相比,添加纳米纤维素质量分数为0.2%及竹粉质量分数为20%的体系性能最佳。竹粉的加入对环氧树脂固化反应有一定的阻碍作用,而纳米纤维素对反应有一定的促进作用。     

纳米氧化锌改性环氧树脂的性能研究

选用纳米氧化锌(ZnO)改性环氧树脂性能,首先用硅烷偶联剂KH-550对纳米ZnO进行表面修饰,改善了环氧树脂和纳米ZnO的界面相容性,然后用红外光谱(FTIR)表征了表面修饰纳米ZnO的结构。用差示扫描量热法(DSC)、热失重分析法(TG)和力学性能测试研究了纳米ZnO表面修饰前后和含量对环氧树脂的玻璃化温度(T)、热稳定性和力学性能的影响,用扫描g电子显微镜(SEM)观察了加入纳米ZnO环氧固化物的脆断断面的形貌。结果表明,加入0.8质量份(100质量份环氧树脂中的加入量,下同)表面修饰的纳米ZnO后环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧度分别提高了26%、20%和63%,T_g提高了20℃,最快分解温度提前了20℃。     

水性环氧热反射涂料的制备及降温性能研究

以过硫酸钾为引发剂,以PEG-4000、环氧树脂E51为原料制备乳化剂;然后采用相反转法,以环氧树脂E51与乳化剂制备水性环氧树脂乳液,并加入热反射填料纳米二氧化钛制备水性环氧热反射涂料;采用FTIR、DSC、TG等对其进行表征,并使用室内模拟降温装置对其降温性能进行测试。结果表明,制备的水性环氧树脂乳液稳定性良好;水性环氧树脂24 h即可完全固化,在31.5℃固化物会由玻璃态转变为高弹态,树脂固化物表面密实,无明显孔隙,具有较好的高温性能,附着力达到1级,吸水率为6.5%;当纳米二氧化钛掺量为8%时,制备的水性环氧热反射涂料具有较好的使用性能,可使路面温度降低8℃。     

纳米Al_2O_3颗粒改性环氧树脂的热性能研究

研究了纳米氧化铝增强环氧树脂复合材料的热力学行为其中包括:固化行为,热稳定性,动态力学特性和热力学性能。纳米复合材料的DSC曲线峰值温度随着纳米级氧化铝的逐渐增加呈递减趋势。复合材料的热稳定性类似于纯环氧树脂。动态力学分析(DMA)表明复合材料的玻璃化转变温度较纯环氧树脂高出约11℃。热膨胀系数随着复合材料中纳米级氧化铝的增加而降低。     

快干型双组分水性环氧体系的研究

通过对常规市售不同相对分子质量、不同软化点的环氧树脂、各种环氧稀释剂、环氧增韧剂、助溶剂等方面的匹配进行研究,制备了不同环氧乳液,并在多种温度环境下与水性环氧固化剂固化,分析了影响双组分水性环氧体系涂膜干燥速度、固化速度及活化期等方面因素,得出有利于快干且不影响活化期及其他涂膜性能的环氧树脂及添加剂种类。     

快干型双组分水性环氧体系的研究简

通过对常规市售不同相对分子质量、不同软化点的环氧树脂、各种环氧稀释剂、环氧增韧剂、助溶剂等方面的匹配进行研究,制备了不同环氧乳液,并在多种温度环境下与水性环氧固化剂固化,分析了影响双组分水性环氧体系涂膜干燥速度、固化速度及活化期等方面因素,得出有利于快干且不影响活化期及其他涂膜性能的环氧树脂及添加剂种类。     

一种水性环氧树脂固化剂的合成及应用性能

本文采用十六胺、乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺(DETA)等为原料合成一种具有表面活性剂结构的非离子型自乳化水性环氧固化剂,同时具有固化和乳化环氧树脂的功能,它制备成本低、工艺简单而且自乳化效果好。根据涂料的配制方法,用自制水性环氧固化剂和市售的固化剂进行对比,该固化剂与环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有更好的柔韧性、亲水性等特点。     

纳米二氧化钛对环氧树脂固化反应的影响

采用非等温DSC研究了纳米二氧化钛改性环氧树脂体系(EP)的固化动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin非线性等转化率方法(NLV)法分析了固化活化能与转化率的关系,利用Kissinger和Crane方程研究了固化动力学参数,根据不同升温速率下DSC固化反应曲线确定了固化工艺参数。结果表明,纳米二氧化钛促进了环氧树脂的固化,降低了固化反应的活化能,但没有改变环氧树脂的固化机理。     

含短氟碳链结构水性环氧树脂的制备及性能

采用环氧树脂(E-44)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFIP)、二乙烯三胺(DETA)为主要原料,合成了一种含短氟碳链结构的水性环氧乳化型固化剂,并与氟改性环氧树脂乳化配制成一种环保、疏水型含短氟碳链结构的水性环氧树脂。采用接触角测定仪、FTIR、AFM、TGA和DMA对该树脂的结构、固化膜的表面性能、热性能及力学性能进行表征和考察。结果表明:与无氟体系相比,含氟结构改性的环氧体系的耐热性和疏水性得到一定程度的提高,较低的氟含量2.4%(氟元素在环氧固化物中的质量分数,下同)即可达到疏水的效果。随着氟含量增加到5.1%,环氧树脂固化膜的铅笔硬度从3H提高到5H,但是附着力降低了1级,玻璃化转变温度从68℃提高到了80℃,同时表面粗糙程度也得到提高,使得水接触角进一步增大到最佳的98°,得到的固化膜具有最佳的热稳定性,其最大热分解温度为373.1℃。     

非离子型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

采用低相对分子质量的环氧树脂E-51与聚醚-4000反应制备环氧改性聚醚加成物,再与多乙烯多胺进行反应制备胺封端的聚醚-环氧-胺加成物,最后采用单环氧化合物进行封端,合成非离子型水性环氧固化剂,实验表明工艺可行。对环氧E-51改性聚醚-4000合成过程中的各影响因素进行了研究,并对非离子型水性环氧固化剂的固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:n(环氧树脂E-51)∶n(聚醚-4000)2∶1,催化剂选用含三氟化硼(BF3)质量分数2%的乙醚溶液(60℃时加入,加入量为2%)。与现有的市售水性环氧固化剂固化性能相比,非离子型水性环氧固化剂固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性有大幅提高。     

纳米SiO_2改性EP/BMI/CE树脂体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法对纳米二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-SiO2/EP/BMI/CE)树脂进行了固化反应动力学和固化工艺研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了nano-SiO2/EP/BMI/CE树脂体系固化反应动力学的表观活化能。结果表明:改性CE树脂体系的固化工艺参数为凝胶温度112℃、固化温度195℃及后处理温度213℃,进而确定了改性CE树脂体系的最佳固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/3 h→200℃/2 h";改性CE树脂体系的平均表观活化能为59.90 kJ/mol。     

螺环原碳酸酯/环氧树脂体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)对螺环原碳酸酯膨胀单体(SOC)/双酚A型环氧树脂(EP)体系的固化行为、放热峰进行了分析;并用Kissinger方程和Crane方程求得体系表观活化能、表观反应频率因子、反应级数等固化反应过程动力学参数,结果表明:螺环原碳酸酯膨胀单体的加入,体系的表观活化能和表观反应频率因子增加,反应级数保持不变,而反应速率急剧下降。此外,利用外延法对体系起始固化温度、恒温固化温度以及后处理温度进行初步探讨,为固化工艺的确定提供了依据。     

汽车用环氧树脂结构胶固化动力学研究

运用非等温DSC(差示扫描量热)法对Sikapower-492G型汽车用EP(环氧树脂)结构胶在动态升温过程中的固化动力学进行了研究。根据不同升温速率时的DSC曲线,采用Kissinger法、Crane法、Ozawa法和温度-升温速率(T-β)外推法等得到该EP胶粘剂的动力学参数。结果表明:该EP胶粘剂体系的固化动力学可用1级固化动力学模型进行表征;该EP胶粘剂的凝胶化温度、固化温度和后处理温度约分别为123、164、224℃,其表观活化能、频率因子和反应级数等动力学参数分别为117 kJ/mol、1.80×1013 s-1和0.934。     

用DSC法研究环氧树脂/环氧封端酚酞聚芳醚腈的固化特性

利用差示扫描量热法研究了AG - 80环氧树脂和环氧封端酚酞聚芳醚腈 (简称E -PCE)共混物中固化剂含量对树脂基体固化反应温度、反应热的影响。此共混环氧树脂基体的最低固化反应温度为1 61 .3℃ ,固化反应表观活化能为 60 .66kJ/mol,固化反应级数为 0 .875。     

EP基粉末涂料用固化促进剂的合成及固化动力学研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和3-二甲氨基丙胺为单体、甲苯为溶剂,合成了一种环氧树脂(EP)基粉末涂料用固化促进剂甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。以凝胶时间为衡量指标,优选出促进剂的最佳用量。采用动态DSC(差示扫描量热)法研究了EP/固化剂/促进剂体系的固化反应动力学,并运用温度-升温速率(T-β)外推法求得该体系的固化工艺参数。结果表明:促进剂的最佳质量分数为3%(相对于EP而言),涂膜在165℃/5 min条件下可完全固化;EP/固化剂/促进剂体系的表观活化能为80.295 kJ/mol,反应级数为0.92,凝胶温度为64℃,固化温度为133℃,后固化温度为190℃。     

KH560改性双组分室温固化环氧结构胶的制备与性能

将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)与环氧树脂(EP)预反应,采用黏度计、万能电子材料试验机、红外光谱、差示扫描量热仪,考查了KH560含量对EP/改性聚酰胺室温固化环氧结构胶性能的影响。结果表明,KH560含量从0增加至9质量份(每100份EP中加入量)时,胶体拉伸强度从51 MPa降低至36.5 MPa;压缩强度从79.7 MPa降低至53 MPa;粘接强度从8.7 MPa增至11.7 MPa。同时,固化物的热稳定性也有一定程度提高,未改性及9份KH560改性的EP固化物50%热失重的温度分别为382.1℃与403.6℃。     

高温快速固化高相对分子质量韧性环氧树脂研究

采用己二酸和对苯二酚对液态低Mn(相对分子质量)的EP(环氧树脂)进行扩链改性,合成了含柔性链段的高Mn固体EP。采用差示扫描量热(DSC)法对韧性EP/酚类固化剂体系的反应活性和固化反应动力学进行了研究。结果表明:韧性EP的环氧值(0.165)和软化点(77℃)均高于市售EP,其反应活性较高(140℃时凝胶时间仅为79 s,200℃时凝胶时间已缩短至16 s),并且韧性EP因软化点较高而不会结块,故其完全满足防腐粉末涂料高温快速固化的使用要求。采用Kissinger法、Ozawa法和Crane法等计算出该固化体系的反应活化能为73.10 kJ/mol,反应级数为0.932。     

环氧树脂固化动力学的非等温DSC研究

用非等温DSC对环氧树脂在动态升温过程中的固化动力学进行了研究,采用Kissinger方程对固化动力学模型参数中固化反应活化能、反应级数和指前因子进行了计算,并用Ozawa法对固化反应活化能进行了验证,计算结果表明,EP/DDS固化反应符合n阶固化动力学模型,结合不同升温速率下的特征温度,对环氧树脂的固化条件进行了优化。     

DSC法研究MUF共缩聚树脂的固化行为

借助DSC分析技术,探讨了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂在不同条件下的固化行为。运用Kissinger方法进行了动力学分析,得到了其固化反应的动力学参数和活化能。结果表明,随着升温速率的增加,MUF固化反应的最高固化温度会向高温方向移动,其固化表观活化能为50.30kJ/mol,用外推法得到了其最高固化温度为97℃。而且,固化剂的加入大大降低了树脂固化表观活化能。     

环氧树脂非等温固化动力学及其固化工艺的研究

采用差示扫描量热法（DSC）研究了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了N-乙基邻对甲苯磺酰胺/环氧树脂体系的固化工艺。结果表明：不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为90℃,固化时间为4~6 h,固化体系的活化能为29.1 kJ/mol,反应级数为0.81。