环氧树脂聚酰胺网络体系性能研究

用红外光谱法表征了4种聚酰胺固化剂与环氧树脂按等当量配比,在一定条件下的固化反应过程。DSC法测定了其固化反应活性。桐马聚酰胺/环氧树脂固化体系较聚酰胺650/环氧树脂固化体系的固化活性大大提高,同时测定了该固化产物的热失重(TG)及玻璃化温度(Tg),对该固化物的热稳定性进行了评价,还测定了不同固化时间的剪切强度以研究其动态力学性能,从浇铸体的冲击强度方面比较其韧性。综合比较分析了聚酰胺固化剂与环氧树脂固化体系的力学性能、耐热性、电绝缘性等。结果表明:桐马聚酰胺Ⅲ型固化剂具有黏度低、粘接强度大、耐热性好、力学性能优等优点。     

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%。     

固化温度对环氧树脂固化物性能的影响

制备了以叔胺为末端基的超支化聚酯为主要成分的潜伏型环氧树脂固化剂,用于双酚A型环氧树脂的固化.通过差示扫描量热仪(DSC)研究不同固化温度下的固化情况,确定了合理的固化工艺.研究了不同固化温度条件下环氧树脂固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、动态力学性能和样品断面的形貌.结果表明,低温固化的材料具有更好的综合性能.80℃固化物具有最优异的各项性能,含超支化结构的固化剂具有一定的潜伏性,同时显著提高了环氧树脂固化物的韧性.     

双酚A及端羧基丁腈橡胶对环氧树脂的增韧作用

以2-乙基-4-甲基咪唑为固化剂,分别以端羧基丁腈橡胶(CTBN)、CTBN/双酚A(BPA)或BPA为增韧剂增韧环氧树脂,研究了环氧树脂增韧体系的微观形貌和力学性能,考察了不同混料方式对CTBN增韧环氧树脂性能的影响。结果表明:CTBN增韧环氧树脂能使其固化物的冲击韧性有所提高,但其他力学性能降低;采用环氧树脂先与其进行预聚反应再经固化剂固化的方法能提高CTBN对环氧树脂的增韧效果;用CTBN/BPA为增韧剂不仅可以大幅度提高材料的冲击强度和扯断伸长率,而且可以提高弯曲强度与模量,克服了CTBN单一增韧导致材料强度下降的不足。BPA的加入可使环氧树脂固化物体系的弯曲强度、冲击强度和扯断伸长率有较大幅度的提高。     

超支化咪唑酰胺化衍生物固化剂的制备与性能

合成了不同层数的端羧基超支化聚合物(HBPs-COOH),其与2-甲基咪唑(2-MI),苯甲醇(BP)分别进行酰胺化反应和酯化反应得到了超支化咪唑酰胺化衍生物(HBPIAD)并将其用作环氧树脂中温固化剂。通过红外(FTIR)、动态力学热分析(DMA)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、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研究。结果表明,超支化咪唑酰胺化衍生物降低了咪唑的固化反应活性,提高了其与环氧树脂的相容性,HBPIAD-1改性后的环氧树脂固化物的力学性能有所提高,拉伸强度可达40.44 MPa,弯曲强度91.44 MPa,冲击强度12.13 kJ/m2,但是随着超支化层数的增加,环氧树脂固化物的力学性能和耐热性有所下降。     

一种新型环氧树脂固化剂固化性能的研究

将化合物N,N-二乙氨基环氧丙烷(ON)用到环氧树脂6101上,发现该化合物可以同时起到固化、稀释和增韧作用。研究了不同固化剂用量、不同温度等因素对固化速度的影响,对固化后的环氧树脂的力学性能如:拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等进行了测定,并与其他固化剂作了比较,对其耐热性和耐溶剂性也进行了研究,结果发现:该化合物用作环氧树脂固化荆有许多优异性能。     

树状大分子聚酰胺-胺固化环氧树脂性能研究

采用发散法由乙二胺和丙烯酸甲酯合成了树状聚酰胺-胺(PAMAM).以PAMAM作为环氧树脂(EP)的固化剂,用差示扫描量热法确定其固化工艺及固化物的玻璃化转变温度(T_g),探讨了树状PAMAM用量对固化物力学性能的影响.结果表明,PAMAM与EP的质量比为0.26时,固化物的力学性能最佳,其冲击强度为166.43 kJ/m~2,拉伸强度为43.54 Mpa;明显高于低分子量聚酰胺/EP固化物的冲击强度和拉伸强度.     

热致性液晶固化剂增韧环氧树脂的研究

合成了一种环氧树脂的热致性液晶固化剂,利用红外光谱、偏光显微镜（POM）、差热分析仪（DSC）、元素分析等手段确认其结构。将此液晶固化剂加入环氧树脂／二氨基二苯砜（DDS）固化体系中,测试了固化物的力学性能,并用热重量分析仪（TG）、DSC测试了固化物的玻璃化转变（Tg)和热失重温度（Td),用偏光显微镜（POM）以不同配比的环氧树脂／液晶固化剂体系的固化样品形貌进行观察。结果表明：加入不到3％的液晶固化剂,可以使环氧固化物的拉伸强度提高50％,冲击强度提高一倍,Tg和Td明显提高,偏光显微镜照片表明液晶固化剂的加入使固体体系出现了相分离。     

PPGDGE对二次固化环氧树脂性能的影响

采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂E51/改性胺固化剂593体系进行高温二次固化,并用聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)对该体系进行改性。通过力学性能、动态力学分析、形状记忆性能和扫描电子显微镜研究了二次固化和PPGDGE用量对环氧树脂体系的影响。结果表明:二次固化使环氧树脂强度大幅提高,拉伸强度为79.1 MPa,提高了47.9%;PPGDGE的加入使环氧树脂的形状记忆性能大幅提高,当加入9 phr PPGDGE时,冲击强度提高了28.0%,形状回复速率提高了52.8%,形状回复率提高了5.2%。     

PPGDGE对二次固化环氧树脂性能的影响北大核心

采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂E51/改性胺固化剂593体系进行高温二次固化,并用聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)对该体系进行改性。通过力学性能、动态力学分析、形状记忆性能和扫描电子显微镜研究了二次固化和PPGDGE用量对环氧树脂体系的影响。结果表明:二次固化使环氧树脂强度大幅提高,拉伸强度为79.1 MPa,提高了47.9%;PPGDGE的加入使环氧树脂的形状记忆性能大幅提高,当加入9 phr PPGDGE时,冲击强度提高了28.0%,形状回复速率提高了52.8%,形状回复率提高了5.2%。     

新型有机硅多元胺环氧树脂固化剂结构与性能

评价了3种有机硅多元胺APS、SFA和PSPA分别固化环氧树脂E51(DGEBA)时,固化物的力学性能和粘接强度,并与常见脂肪胺类固化剂[乙二胺、己二胺、聚醚胺(D-230)]作了对比。固化物基体力学和热性能测试表明,有机硅多元胺环氧固化物表现出较佳的冲击强度、弯曲强度和热稳定性。有机硅多元胺/环氧树脂胶粘剂的铁片粘接强度以及耐水性明显高于脂肪胺/环氧胶粘剂体系,其中含苯基有机硅多元胺作为固化剂时粘接强度最高,达到14.8 MPa。()     

固化温度对高架桥梁补修用环氧树脂胶拉伸强度的影响研究

为提升环氧树脂胶对高架桥梁补修的应用效果,研究了固化温度对高架桥梁补修用环氧树脂胶拉伸强度的影响。利用E-44双酚A型环氧树脂、低分子聚酰胺与环氧树脂593固化剂混合物等材料制备环氧树脂胶,采用电子万能试验机等设备,从拉伸强度、弯曲性能、压缩强度等方面测试其力学性能。研究结果表明:低分子聚酰胺与环氧树脂593固化剂混合物存在一定潜伏性;固化温度较低时,试件结构拉伸断裂面相对光滑;固化温度为70℃时,试件拉伸强度与其他固化温度条件相比提升18.9%以上;固化温度一致条件下,w(固化剂)=50%的试件拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量均高于w(固化剂)=35%的试件,分别达到70.94 MPa、10.35%和3.77 GPa。     

CA型环氧树脂固化剂性能研究

用ＩＲ光谱表征了自制ＣＡ型环氧树脂固化剂的结构特点,测定了ＣＡ型固化剂的固化特性,固化树脂的性能和增塑效果。实验结果表明,ＣＡ型固化剂能使环氧树脂涂料在潮湿表面和带油表面上固化成膜,其固化的树脂具有良好的耐蚀性,冲击强度较二乙撑三胺固化的树脂有较大提高,同时也是一种较好的环氧树脂用增塑剂。     

聚氨酯柔性固化剂增韧环氧树脂

环氧树脂具有很多优异性能而被广泛应用，但固化后高度交联产生的脆性却限制了在某些领域的成功应用。改善环氧树脂韧性的方法有基体树脂增韧和柔性固化剂增韧，前者国内外的研究已较成熟，而大分子柔性固化剂增韧环氧树脂则是近年来发展的新热点。华南理工犬学材料科学研究所以聚乙二醇、乙二胺和TDI等为原料，合成出端胺基结构的聚氨酯（ATPU）柔性固化剂，将其用于固化环氧树脂（E掣）的固化物冲击强度50kJ／m^2，比同样条件下乙二胺固化环氧树脂产物的冲击强度〈20kJ／m^2有了很大提高。同时，ATPU／E-44的固化物在热分解后期表现出更好的热稳定性。     

快速固化环氧树脂体系研究

将593脂肪胺固化剂、脂环胺固化剂、芳香胺固化剂及咪唑类固化剂复配,并加入促进剂DMP-30及活性稀释剂苯基缩水甘油醚与E-51环氧树脂构成了快速固化环氧树脂体系,测试了不同固化体系的凝胶时间和完全固化时间及其浇注体的力学性能。结果表明,在10 min内完全固化的情况下,E-51、芳香胺及咪唑固化剂的质量比为100∶15∶5时,固化体系的拉伸强度可达到67 MPa,较脂肪胺体系提高20%,弯曲强度和冲击强度分别达到88 MPa和11 kJ/m2,较单一胺类固化体系提高50%和40%。     

桐酐与甲基四氢苯酐复合固化环氧体系的性能

研究了不同配比的环氧树脂618/桐酸甲酯酸酐(MeMA)/甲基四氢苯酐(MeTHPA)固化物的固化行为。测定了固化物热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及体积电阻等,解析了体系固化前后的红外光谱。结果表明:混合酸酐固化剂中MeTHPA与MeMA的配比为9∶1时,与618环氧树脂固化所得的产物综合性能最佳。2 000 h人工加速老化后其力学性能未见下降。     

含硅聚氨酯改性水性环氧固化剂的制备与性能

以聚醚二元醇(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、羟基硅油为原料,合成了异氰酸酯基封端的含硅聚氨酯预聚体(PU-Si),再以PU-Si、环氧树脂E-51、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料,制备了含硅聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂,将制得的环氧树脂固化剂与环氧树脂E-51混和制得固化膜。用FTIR、TEM、SEM、TG和水接触角测试仪对聚合物的结构与性能进行了表征与测试,并考察了PU-Si含量对固化剂乳化性能、固化膜力学性能、热性能、断面形貌及吸水率的影响。结果表明:当固化膜中PU-Si的质量分数达到18%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为22.45 k J/m~2,拉伸强度为44.7 MPa,热失重5%和50%时的温度分别为205.0和373.8℃,水接触角为96.8°,吸水率仅1.35%,与纯环氧树脂固化膜相比,其柔韧性、耐热性、耐水性等性能均有显著提高。     

新型柔性固化剂的合成与性能表征

环氧树脂具有优良的热稳定性、电绝缘性能和物理、机械性能,但其固化后较脆、不耐冲击和容易应力开裂。本文提出在合成一种新型柔性环氧树脂固化剂,通过与环氧树脂固化反应后提高环氧树脂韧性的改性思路,达到提高环氧树脂韧性而不降低树脂固化物的强度和模量的目的。研究结果表明,当柔性固化剂的用量为质量百分含量在10%~15%之间时韧性达到最大。对于使用柔性固化剂固化环氧树脂,当柔性固化剂的用量为环氧树脂质量百分含量的10%时达到最大值,冲击韧性和断裂韧性分别比纯环氧树脂提高了33.3%和96.3%。柔性固化剂的用量为环氧树脂质量百分含量的10%时,在-50℃时冲击韧性大小为19.5k J·m-2,而此时纯环氧树脂的冲击韧性仅为7.96k J·m-2。     

环氧树脂胶黏剂功能性固化剂的研制

合成一种以聚乙二醇(PEG)为柔性段的咪唑(MI)封闭甲苯二异氰酸酯(TDI)的功能性固化剂,用于固化并增韧双酚A型环氧树脂(E-44)。采用差示扫描量热法(DSC)对环氧树脂的固化进行了分析;利用动态热机械分析仪(DMA)对固化样品进行动态力学性能试验;通过冲击实验机和拉伸剪切实验机对固化试样进行力学性能的测试;利用扫描电子显微镜(SEM)对固化物冲击断面的形貌进行分析。实验结果表明,该功能性固化剂固化的E-44在不降低拉伸剪切强度的同时,韧性得到显著提高。基于DMA分析结果,封闭异氰酸酯可以使环氧树脂的玻璃化转变温度明显降低。     

改性环氧树脂的固化与稀释增韧研究

研究了改性环氧树脂的固化、稀释增韧效果。探讨了不同种类的固化剂及活性稀释剂对改性环氧树脂的冲击强度、拉伸强度及维卡软化点等性能的影响。研究结果表明,在固化剂9032和活性稀释剂的共同作用下,能制得室温固化型增韧环氧树脂,且其具有较高的强度和耐热性。