环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料的制备与性能研究

制备了环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料,研究了纳米金刚石对复合材料力学性能和热性能的影响。研究结果表明,随纳米金刚石含量的增加复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势。当添加0.4%的纳米金刚石时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度比纯环氧树脂分别提高了51.9%和52.5%,冲击强度为纯环氧树脂的1.9倍。复合材料的热稳定性能随着纳米金刚石含量的增加而提高,玻璃化转变温度随着纳米金刚石含量的增加而降低。利用SEM对复合材料增韧增强机理进行了探讨。     

纳米氧化铝改性环氧树脂性能研究

对纳米氧化铝,环氧树脂/6904体系性能进行了研究,考察了不同纳米氧化铝用量对复合体系力学性能的影响,并通过扫描电镜观察纳米氧化铝/环氧树脂复合材料的断面形貌.结果表明:纳米氧化铝的加入量为5phr时力学性能相对最高,相对纯环氧树脂25℃、100℃、200℃剪切强度分别增加22.95%、27.63%和74.21%,弯曲强度和拉伸强度分别提高59.38%和63.65%,弯曲挠度和伸长率分别提高76%和4.14%.扫面电镜结果表明,少量的纳米氧化铝可以较好地分散在环氧树脂中,一定量的纳米氧化铝的加入可以提高环氧树脂的韧性.     

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料耐局部放电腐蚀能力的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂耐局部放电腐蚀能力的影响,制备出了不同含量微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。通过针板电极进行局部放电实验,观察样品表面的腐蚀深度,研究了微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂耐局部放电腐蚀能力的影响。结果表明,微/纳米氧化铝均提高了环氧树脂的耐局部放电腐蚀能力,纳米氧化铝的提升效果优于微米氧化铝。当纳米氧化铝颗粒含量增加时,复合材料的耐局部放电腐蚀能力逐渐增强;当微米氧化铝颗粒增加时,复合材料的耐局部放电腐蚀能力呈现先上升后下降的趋势。当微米氧化铝颗粒的质量分数达到40%时,微米氧化铝耐局部放电能力达到最大。     

改性蒙脱石增强增韧环氧树脂纳米复合材料性能研究

采用有机蒙脱石改性环氧树脂,利用插层复合技术制备出了纳米级的环氧树脂／蒙脱石复合材料;测试了其力学性能和热性能。并通过X射线衍射（XRD）、动态力学性能测试（DMA）等手段研究了复合材料的微观结构和动态力学行为。研究结果表明：力学性能实现了增韧增强,抗冲击强度提高了60．67％,抗张强度提高了11．78％,热变形温度也提高了8．7℃。     

功能POSS掺杂新型生物基环氧树脂的制备

采用环氧氯丙烷法制备了新型生物基没食子环氧树脂、环氧基笼形倍半硅氧烷(E-POSS)、经甲基丙烯酸修饰的E-POSS(AE-POSS);利用浇注工艺制得新型杂化纳米生物基环氧树脂复合材料。考察了E-POSS,AE-POSS用量对新型杂化纳米环氧树脂复合材料的增韧效果、热稳定性、相容性的影响。结果表明:添加E-POSS,AE-POSS可提高复合材料的冲击强度及热稳定性;w(AE-POSS)为18%时,复合材料冲击强度较纯没食子环氧树脂提高了3.46 k J/m~2;w(E-POSS)为18%时,复合材料初始热降解温度较纯没食子环氧树脂提高了46.4℃。     

纳米层状石墨/六方氮化硼协效膨胀阻燃EP复合材料的制备与阻燃特性研究

首先将环氧树脂与少量膨胀阻燃剂进行复配出环氧树脂/膨胀阻燃复合材料,再将石墨、氮化硼两种材料同时进行微波剥离,制备出纳米层状石墨/纳米氮化硼,将其与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料进行协效阻燃,制备出阻燃型环氧树脂复合材料。分别研究了微波剥离出的纳米层状石墨/氮化硼作为协效阻燃剂对复合材料的热稳定性能、燃烧性能、固化行为的影响。使用扫描电子显微镜观察石墨、氮化硼剥离前后的差异,发现经合适的微波剥离工艺可有效制备纳米层状石墨/纳米氮化硼;使用热重分析仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的热稳定性,结果表明残炭率提高了30%;使用锥形量热仪对比纳米层状石墨/纳米氮化硼环氧树脂复合材料与环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的燃烧性能,结果表明燃烧时间延长了51 s,平均热释放速率降低了29%。     

聚氨酯纳米SiO2稀释剂复合改性环氧树脂性能测试与表征

为同时提高聚氨酯的强度、韧性以及热稳定性,采用聚氨酯、纳米SiO₂、稀释剂669复合改性环氧树脂。通过拉伸试验、弯曲试验评价复合改性环氧树脂的力学性能。结果表明,复合改性环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度比纯环氧树脂提升6.23%,23.96%,断裂延伸率和弯曲变形比纯环氧树脂分别提高94.58%,8 mm,增韧的同时强度增加,且复合材料具有协同增韧效应。通过热重分析表明,复合改性环氧树脂的热稳定性最佳,热分解温度比纯环氧树脂提高了21℃;最后,通过红外光谱与SEM分析,表明在该改性过程中,聚氨酯接枝到环氧树脂上,对环氧树脂是化学改性,但纳米SiO₂和稀释剂669对环氧树脂的改性是物理改性,三者稳定分布在体系中;复合改性环氧树脂断裂时产生塑性剪切屈服带,纳米SiO₂引起裂纹偏转,同时颗粒与基质剥离,吸收能量,实现增韧。     

环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

用原位插层聚合法制备环氧树脂 /粘土纳米复合材料。用X衍射 (XRD)、红外光谱 (FTIR)、示差扫描量热法 (DSC)、扫描电镜 (SEM)对有机化蒙脱土 (OMMT)和环氧树脂 /粘土纳米复合材料进行测试与表征。结果表明 ,与纯环氧树脂固化物相比 ,环氧树脂 /粘土纳米复合材料的力学、热学性能有较大的改善和提高     

环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的热性能及拉伸性能研究

将稻壳用酸处理后在600 ℃焚烧得到纯度为99.3%、比表面积为212 m2/g的SiO2。经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性后的SiO2为无定形态,尺寸在30~50 nm之间。将改性后的稻壳SiO2与环氧树脂复合,利用热分析方法考察了纳米复合材料在N2气氛中的热性能,并采用万能材料试验机测试其拉伸性能。结果表明：稻壳SiO2的加入能有效增加环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的热稳定性,复合材料的起始分解温度（Ti）、分解速率最大时的温度（Tmax）以及失重50 %的分解温度（T50 %）均高于纯环氧树脂,并随稻壳SiO2含量的增加而增加。当环氧树脂/稻壳SiO2纳米复合材料的组成相同时,KH550改性的复合材料的Ti、Tmax和T50 %均比未经过KH550改性的高。随KH550用量增加,复合材料T50 %向高温方向移动。此外,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和模量也高于纯环氧树脂。     

环氧树脂/粘土纳米复合材料的研究

采用原位插层聚合法制备环氧树脂／粘土纳米复合材料，用X衍射（XRD），红外光谱（FTIR），差示扫描量热法（DSC），扫描电镜（SEM）对有机化蒙脱土（OMMT）和环氧树脂／粘土纳米复合材料进行测试与表征，结果表明，与纯环氧树脂固化物相比，环氧树脂／粘土纳米复合材料的力学，热学性能有较大的改善和提高。