水热法氧化石墨烯改性环氧树脂的制备与性能

以膨胀石墨(100mesh)为原料,采用改进的水热法,经超声剥离制备了氧化石墨烯(GO)。通过X射线衍射、原子力显微镜及傅里叶变换红外光谱对GO结构进行表征,进而采用两相萃取法将制得的GO萃取到环氧树脂(EP)基体中。利用X射线衍射、扫描电镜等对GO/EP复合材料的断面形貌及GO在树脂中的分散状况进行表征,并进行了力学性能测试及动态力学分析。结果表明,GO厚度约为1.4nm,复合材料的力学性能较纯环氧明显提高,GO的加入使环氧树脂冲击断面转变为塑性断裂。当GO加入量为0.25%(质量分数)时,材料的冲击强度最高,强度值为55.17kJ/m2,提高了115%;拉伸强度提高了18%;断裂伸长率增加了78%。经动态力学分析可推断,GO的加入增强了其与环氧树脂间的界面粘接性,同时影响到环氧树脂聚合网络的形成。改性后的环氧树脂韧性大幅度增加。     

甲醛改性松香环氧树脂的制备和性能

以松香和甲醛为原料,在催化剂作用下发生Prins加成反应,合成了甲醛改性松香;再与环氧氯丙烷发生开环反应、闭环反应,合成了甲醛改性松香环氧树脂。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(~1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等对产物进行了表征。在适宜的条件下,合成的环氧树脂的环氧值为0.37 mol/(100 g)。采用固化剂4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和甲基六氢苯酐(MHHPA)对产物进行了固化。DSC和TG表明,甲醛改性松香环氧树脂/DDS固化物具有较好的热性能。     

聚氨酯接枝改性环氧树脂的制备和性能

用端异氰酸酯基聚醚型聚氨酯（PU）接枝改性环氧树脂（EP）,通过FT-IR、DSC、DMTS、SEM分别研究了E51及其改性后分子链的基团变化、改性EP的热性能、动态性能以及断面形貌结构,并测试了其力学性能。结果表明,PU分子链已接枝到E51的分子链上;随PU链段含量的增加,EP的冲击强度明显提高,是未改性的两倍多,硬度和弯曲强度降低,玻璃化转变温度提高;改性后的EP不仅内耗峰高,而且内耗峰向高温方向拓展,温域变窄;改性EP的断面呈团状颗粒均匀分布。     

丙烯酸酯改性环氧树脂的制备及其涂膜性能

针对混凝土表面腐蚀防护问题,制备一种丙烯酸酯改性环氧树脂涂膜并测试其物化性能。通过对比实验确定改性环氧树脂最佳种类、含量、反应时间、反应温度、固化剂用量、固化时间,并以红外光谱表征其结构。利用铅笔硬度、附着力、吸水率、耐酸碱盐腐蚀测试比较涂膜物理性能和耐腐蚀性能。通过差示扫描量热分析和热重分析研究涂膜热性能。结果表明,随着接枝聚合反应温度提高、反应时间增加,双酚A型环氧树脂E20在115℃下接枝聚合反应6h,可保证反应体系有较高单体转化率和接枝率。随改性环氧树脂所占比例升高,以质量分数为35%的丙烯酸酯改性环氧树脂为成膜树脂,15%的改性多元胺为固化剂,固化反应40min所制涂膜较为稳定,具备优良的耐腐蚀性和机械强度。     

聚硅氧烷改性环氧树脂体系的制备,形态与性能

聚胡氧烷－环氧树脂体系微相分离形态形成过程不同于一般反应性液体橡胶改性环氧树脂。此体系微相分离结构是在预反应过程中形成的，是聚硅氧烷在环氧树脂中的分散和聚结两种趋势共同作用的结果。预反应中形成的嵌段共聚物使该体系微相分散微细而且均匀，一未改性环氧树脂相比，经预反应制得的固化物弯曲杨氏模量和玻璃态线性热膨胀系数均有明显下降，因此内应力大幅度降低，抗开理解指数大为提高；而直接共混法改性环氧树脂低应力化     

拟薄水铝石改性环氧树脂复合材料的制备与性能

采用水热合成法制备拟薄水铝石(AlOOH)纳米棒,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为表面改性剂,制得mAlOOH,以环氧树脂(Epoxy,EP)为基体,制备AlOOH/EP和mAlOOH/EP复合材料。研究AlOOH和mAlOOH的填充量对AlOOH/EP及mAlOOH/EP复合材料性能的影响。结果表明,mAlOOH明显提高了mAlOOH/EP复合材料的力学性能。mAlOOH的填充量为4wt%时,mAlOOH/EP复合材料的冲击强度和弯曲强度分别比聚合物基体分别提高了259%和44%;填充量不超过5wt%时,mAlOOH/EP的介电常数与介电损耗均略低于纯环氧树脂。当添加量为3wt%时,mAlOOH/EP具有最低的介电常数和介电损耗及最高的玻璃化转变温度(123℃)。      

改性咪唑环氧树脂中温固化剂的制备与性能

以不同多元羧酸（MA）、2-甲基咪唑（MI）及2-乙基己酸（EHA）进行酰胺化反应并成盐,得到咪唑酰胺化衍生物盐（MIADS）,作为环氧树脂中温固化剂。用红外光谱（FT-IR）、动态热机械分析（DMA）、热重分析（TGA）和力学性能测试等方法对固化剂结构及环氧树脂固化物的性能进行了表征。结果表明,多元酸改性咪唑（MIA...     

氧化石墨烯改性环氧树脂的制备及性能研究

以环氧树脂、二乙醇胺为原料制备阳离子型环氧乳液,然后与氧化石墨烯充分混合形成共混分散液,加热固化得氧化石墨烯改性环氧树脂(GO/EP)涂层。其表面官能团结构、表面形貌分别通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描显微镜(SEM)进行表征,湿润性、热稳定性、力学性能分别通过接触角测试仪、热失重仪(TGA)和微机电子万能试验机进行测试。结果表明,氧化石墨烯加入环氧树脂基体中后涂层材料的力学性能较纯环氧树脂明显提高,其拉伸强度、断裂伸长率以及弹性模量最大提高率分别为69.2%,62.8%和22.8%。     

光棒废料改性环氧树脂复合材料的制备和性能

将光棒废料烘干、破碎、煅烧和研磨,分别由KH-570和A-151表面改性制备KH-570/SiO₂和A-151/SiO₂废料粉末,再把改性前后的粉末分别与EP共混固化制备出复合材料。疏水性测试、FT-IR和SEM观测的结果表明,两种偶联剂对废料颗粒的改性效果较好,其中A-151的改性效果更好。几种复合材料拉伸性能的排序为A-151/SiO₂/EP＞KH-570/SiO₂/EP＞未改性粉末/EP,且粉末填充质量分数为20%的材料拉伸性能最优,其拉伸强度分别为49.37 MPa、45.57 MPa、44.36 MPa,比纯EP固化物分别提高了19.9%、10.7%和7.8%,断裂伸长率的提高量最大,比纯EP固化物分别提高了0.92%、0.82%和0.46%。改性效果好的废料粉末填充制备的复合材料,其耐热性能更优。     

聚氨酯增韧改性环氧树脂的制备及性能表征

以聚醚二元醇(PTMG)与二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)反应,生成以异氰酸酯基(-NCO)封端的聚氨酯预聚体,然后与环氧树脂(E-44)反应,合成了韧性好、相对分子质量大小及其分布合理、力学性能优异的聚氨酯改性环氧树脂,探讨了原料摩尔比、稀释剂用量和合成工艺等因素对树脂性能的影响,研究结果表明,当原料摩尔比n(HMDI)∶n(PTMG)∶n(E-44)=2.3∶1∶2,稀释剂丙烯酸异冰片酯(IBOA)用量为20%,合成条件为65℃×2 h+75℃×50 min时,可以得到黏度为3.06×10⁵ mPa·s (25℃)、M_n为1400、M_w为2900、相对分子质量分布宽度指数为2.07的聚氨酯改性环氧树脂。通过红外光谱、核磁共振碳谱和凝胶渗透色谱对其结构进行表征,结果与设计的一致,达到了预期效果,其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、储能模量(E′)、损耗模量(E″)、玻璃化转变温度(T_g)等综合性能优异。     

氧化石墨烯/碳纳米管协同改性环氧树脂的制备与性能

先用改进的水热法,经超声剥离制备氧化石墨烯(GO),并采用两相萃取法将制得的GO萃取到环氧树脂基体(EP)中;再用超声分散及热催化反应的方法将羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs)分散到甲基六氢苯酐(MHHPA)中,然后将GO/EP复合材料与MWCNTs/MHHPA混合制得GO-MWCNTs/EP复合材料。利用扫描电镜对该复合材料断面形貌进行表征,并进行了力学性能测试及动态力学分析测试。结果表明,复合材料的力学性能和热稳定性较纯环氧明显提高。当GO加入量为0.1%,MWCNTs含量为0.4%时,材料的冲击强度最高,强度值为84.22kJ/m2,提高了137%;拉伸强度提高了48.4%;断裂伸长率增加了97.9%。表明GO-MWCNTs对环氧树脂具有协同增强、增韧的协同效应。     

超支化环氧树脂改性尼龙6的制备与性能研究

为改性尼龙6,以含有脂肪族结构的超支化环氧树脂（AHEP）作为尼龙6的改性剂,制备出不同质量比的AHEP-PA6共混体系。利用熔融指数仪、广角X射线衍射分析仪（WAXD）、力学万能试验机及扫描电子显微镜测试AHEP-PA6共混体系的加工流动性、结晶性能和力学性能。结果表明：AHEP的加入使PA6的结晶度有一定的提高,PA6的晶型发生变化,γ晶型弱化,转化为稳定性较好的α晶型。AHEP在PA6基体中能够均匀分散,二者间较强的相互作用及微交联结构提高了PA6的力学性能,共混体系断面形貌呈现原位增韧增强特征。     

环氧树脂_改性纳米纤维素复合材料的制备与性能研究

以脱脂棉为原料采用硫酸水解法制备纳米纤维素,通过采用偶联改性和TEMPO氧化改性方法进行改性,然后采用浇铸成膜法,制备纯环氧树脂膜、含量为5％(质量分数)CNC、偶联改性CNC(S-CNC)及其TEM-PO氧化改性(O-CNC)/环氧树脂复合材料.使用红外光谱、透射电镜、扫描电镜、紫外可见分光光度计、万能材料试验机、热...     

联苯型液晶聚氨酯增韧改性环氧树脂的制备与性能

合成了联苯型液晶聚氨酯(LCPU),并以其为增韧剂对环氧树脂(EP)进行增韧改性,研究了LCPU含量对LCPU/EP复合材料力学性能的影响。利用X射线衍射、动态粘弹谱仪、扫描电镜等手段对LCPU/EP复合材料的动态热力学性能及断裂面的微观形貌进行了研究。结果表明,LCPU的加入可使LCPU/EP复合材料的冲击强度提高2倍～3倍,弯曲强度增加了40%～60%,材料的玻璃化转变温度(Tg)及储能模量(E′g)也有很大程度的提高。     

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。     

环氧树脂E-51改性聚氨酯弹性体的制备与性能研究

采用预聚体法合成了以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂的聚氨酯弹性体(PUE),通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、动态力学分析仪等表征手段,对HMDI型PUE力学性能、阻尼性能、热稳定性等进行研究,重点讨论了环氧树脂E-51的添加量对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、微相分离结构、热稳定性等性能的影响规律。结果表明,环氧树脂(EP)中的环氧基团发生开环反应,能有效地改善聚氨酯(PU)和EP分子间的相容性及相互贯穿;随EP添加量的增加,拉伸强度、微相分离程度先增加后减少、断裂伸长率逐渐减小的趋势;热失重分析表明,EP的加入,可以提高聚氨酯的热稳定性。     

环氧树脂/改性氮化硅复合材料制备及性能研究

纳米氮化硅用偶联剂N97进行改性,并制得环氧树脂/改性氮化硅(EP/Si_3N_4-N97)复合材料。通过导热系数测定、热重分析(TG)、红外分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行分析和表征。结果表明,加入改性后氮化硅可以有效地提高复合材料的导热性,含1.0%(wt,质量分数)改性氮化硅的EP/Si_3N_4-N97复合材料导热系数为0.4471W/m℃,比纯树脂材料的导热系数提高了44.23%;800℃时复合材料的质量残留率是环氧树脂的1.82倍;改性氮化硅的加入提高了复合材料的断裂韧性。     

聚碳酸酯改性环氧树脂的结构与性能

采用ＤＳＣ，ＤＭＡ，ＦＴＩＲ和ＳＥＭ等方法研究了ＰＣ／Ｅ５１／ＴＥＰＡ和ＰＣ／Ｅ５１／ＤＤＳ两种共混体系的经、结构特征、力学和热性能。实验表明：体系的固化反应可按原位固化方式进行，ＰＣ对固化反应起促进作用。共混体系具有均相结构特征，两组份间存在有较强的氢键作用，从而提高了体系的Ｔｇ，模量、密度和热稳定性。ＰＣ／Ｅ５１／ＴＥＰＡ样品透明，两个体系对冲击韧均略有改善。     

改性二氧化钛/DPPA阻燃环氧树脂的制备及性能

采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)对亲水性纳米二氧化钛(TiO_2)进行表面改性,用FT-IR和TG对改性TiO_2结构进行表征。然后将不同量的改性二氧化钛与固定量的5,10-二氢-磷杂吖嗪-10-氧化物(DPPA)进行复配,添加到环氧预聚物中制备阻燃环氧树脂,对环氧树脂的阻燃、力学和热性能进行研究。结果表明,APTS对TiO_2改性成功。2.5%(质量分数)DPPA与0.05%(质量分数)改性TiO_2构成的复配阻燃剂,能使环氧树脂的阻燃级别达到UL-94 V-0级,LOI值由24.2%提高至28.8%。该阻燃环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度分别为86.52和116.75 MPa,与未加阻燃剂的环氧树脂相比,拉伸强度和弯曲强度分别提高了6.66和8.25 MPa。且其初始降解温度(T_(5%))和玻璃化转变温度(T_g)分别高达364.3和162.0℃,所制备阻燃环氧树脂材料具有较好的综合性能。     

碳纤维改性环氧树脂基复合材料的制备及性能研究

以环氧树脂E51为基础材料,碳纤维为增强材料,制备出了不同碳纤维掺杂量(0,3%,6%,9%(质量分数))的改性环氧树脂基复合材料,研究了碳纤维掺杂量对环氧树脂基复合材料力学性能、微观形貌、热稳定性和导热性能的影响。结果表明,适量碳纤维的掺杂提高了环氧树脂基复合材料的力学性能、热稳定性和导热性能。随着碳纤维掺杂量的增加,改性环氧树脂基复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弯曲强度和弯曲模量均先增大后降低,当碳纤维的掺杂量为6%时,复合材料的拉伸强度、断裂延伸率、弯曲强度和弯曲模量均达到了最大值,分别为48.5 MPa, 1.86%,85.6 MPa和3.09 GPa。随着碳纤维掺杂量的增加,复合材料的分解温度和残留量先升高后降低,当碳纤维的掺杂量为6%时,复合材料的分解温度和残留量达到最大,分别为453.7℃和4.9%。复合材料的导热系数随碳纤维掺杂量的增加而增大,当碳纤维的掺杂量<6%时,导热系数增长速率较快。综合分析可知,碳纤维的最佳掺杂量为6%。