耐湿热高性能BMC的研制

采用一种新型的酸酐作为环氧树脂(EP)的固化剂,研制出一种快固化潜伏性中温EP/酸酐固化体系。讨论了短切玻璃纤维用量对BMC(团状模塑料)弯曲性能的影响,并采用差示扫描量热(DSC)法对该固化体系的固化反应进行了研究。结果表明:EP/酸酐固化物的玻璃化转变温度(Tg)超过了150℃,其w(吸水率)<1.0%;当φ(滑石粉)=60%(相对于总体积而言)、w(玻璃纤维)=30%(相对于填料质量而言)时,BMC的弯曲强度为45MPa。     

环氧/酸酐固化体系耐湿性研究

对酸酐固化EP(环氧树脂)体系、加入增韧剂后的增韧体系进行了耐湿性研究,对增韧体系基体制作的玻璃纤维增强复合材料进行了水煮后性能试验。研究结果表明:EP/酸酐体系和增韧体系都具有优良的耐湿性,吸水率低于1%;水煮24 h后的复合材料也具有优良的耐水煮性,常温弯曲性能和剪切强度保持率均在90%以上。     

不同酸酐对环氧树脂固化体系的影响

以Amicure HAPI(改性咪唑)为促进剂、T-80(改性酸酐)和TM-80(酸酐)为固化剂,探讨了不同酸酐固化剂对EP(环氧树脂)体系力学性能和耐热性的影响;然后以最佳性能的EP为基体树脂、玻璃纤维为增强材料,采用手糊法制备了复合材料层压板。研究结果表明:两种酸酐固化体系均具有良好的力学性能,并且T-80/EP固化体系的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均得到提升,但拉伸模量和弯曲模量基本不变;两种酸酐固化体系均具有良好的耐热性,并且T-80/EP固化体系的耐热性基本不受影响;以EP/T-80体系制得的层压板具有相对最好的综合力学性能和耐热性。     

环氧树脂/氰酸酯树脂体系的改性研究

为增加环氧树脂/氰酸酯树脂体系(EP/CE)的韧性,向EP/CE树脂体系中引入第三组分——双酚A(BPA)。采用傅里叶转换红外光谱、差式扫描量热仪研究了BPA对EP/CE固化温度与固化机理的影响,测定了固化物的力学性能和耐湿热性。结果表明,BPA的加入改变了EP/CE树脂体系固化历程,引起EP/CE树脂体系固化温度明显下降。BPA在EP/CE树脂体系内可形成大量的—C—O—C—键,与EP/CE树脂体系形成互穿网络,提高了EP/CE的韧性。随着体系中BPA含量的增加,其力学性能提高,吸水率有所下降。当CE∶EP∶BPA质量比为7∶3∶0.75时,其拉伸强度提高27.3%,冲击强度提高34.7%,吸湿率降为1.2%。     

环氧树脂/酸酐固化剂体系的热性能研究

在使用传统酸酐固化剂Me-THPA(甲基四氢苯酐)的基础上,加入PA(邻苯二甲酸酐)或PMDA(均苯四甲酸酐),通过改变酸酐固化剂比例制备了高温固化EP(环氧树脂),并探讨了不同类型和比例的混合酸酐固化剂对EP固化产物耐热性的影响。研究结果表明:Me-THPA固化EP体系的耐热温度为116.99℃,Me-THPA/PA固化EP体系的耐热温度为134.63℃,Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热温度为283.73℃;Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热性相对最好,其耐热温度比Me-THPA固化EP体系提高了142.53%。     

环氧树脂/酸酐增韧体系的性能研究

EP(环氧树脂)/酸酐体系固化后形成高度交联的3维网状结构,导致其性能较脆;在不影响大尺寸制件液体成型工艺的前提下,综合考虑成本和增韧效果,初步选定可与EP基体形成"海岛结构"的奇士增韧剂对上述固化体系进行改性。研究结果表明:当w(奇士增韧剂)=5%(相对于EP质量而言)时,EP/酸酐固化体系的增韧效果相对最好;此时EP/酸酐浇铸体的拉伸强度为85.6 MPa、弯曲强度为135.8 MPa、冲击强度为30.6 k J/m~2、断裂伸长率为5%且热变形温度(HDT)仅降低了6℃,说明适量的奇士增韧剂既可弥补传统液体橡胶增韧EP的不足,也可改善浇铸体的断裂韧性,同时不影响浇铸体的热稳定性。     

二甲苯型氰酸酯/环氧树脂固化体系介电性研究

通过介电性能和吸水率测试研究了二甲苯型氰酸酯(DMBPCN)与环氧树脂(EP)不同配比对其共混体系固化物性能的影响。结果表明,随着DMBPCN用量增加,DMBPCN/EP固化物中极性基团减少,介电性能提高。当DMBPCN添加质量分数为90%时,DMBPCN/EP固化物在沸水中浸泡100 h后吸水率仅为0.64%。MBPCN/EP固化体系的耐水性能和介电性能较常用的双酚A氰酸酯/环氧树脂体系高。     

纳米有机蒙脱土改性环氧树脂的研究

用纳米有机蒙脱土改性酸酐固化的环氧树脂（EP）。有机纳米蒙脱土为4份时，改性EP固化物的综合性能最好。固化物的冲击强度先随着纳米有机蒙脱土用量的增加而提高，当纳米有机蒙脱土含量为4份时，冲击强度达最高值，当含量继续增加时，冲击强度有所下降。     

端羧基丁腈橡胶和柔性聚醚胺增韧EP胶粘剂的研究

以液态CTBN(端羧基丁腈橡胶)增韧EP(环氧树脂)为基本组分,采用正交试验法探讨了CTBN、混合固化剂[DETDA(二乙基甲苯二胺)、D400(柔性聚醚胺)]、固化温度和固化时间对EP胶粘剂冲击强度、拉伸剪切强度和对接接头拉伸强度的影响。研究结果表明:CTBN和D400对3种强度有增强效果;当w(CTBN)=10%、w(DETDA)=25%、w(D400)=30%(均相对于EP质量而言)、预固化温度60℃、预固化时间2 h、固化温度160℃和固化时间4 h时,EP胶粘剂的拉伸剪切强度(为43.3 MPa)、拉伸强度(为34.2 MPa)和冲击强度(为16.4 k J/m2)比未加改性剂体系分别提高了34.4%、85.9%和97.6%。     

MAPP/EAA处理对聚丙烯/小麦秸秆粉复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）、乙烯丙烯酸共聚物（EAA）处理对聚丙烯（PP） /小麦秸秆粉（WSP）复合材料性能的影响。结果表明,随着体系中MAPP质量份数的增加,PP/WSP的拉伸强度和弯曲强度均逐渐增大,但冲击强度却先增加后减小,复合材料达到塑化峰的时间逐渐延长;使用EAA后,无论体系中是否已经使用了MAPP,PP/WSP的拉伸、弯曲和冲击强度均可得以提高,特别对于未使用MAPP的体系,效果更加明显,可分别提高65.04 %、45.42 %和6.75 %,储能模量增加,表面疏水性增强,平衡扭矩从13.9 N·m降至11.8 N·m,吸水尺寸变化率及吸水率下降,吸水平衡时间缩短;使用EAA可改善PP/WSP中WSP与PP间的界面结合,改善PP/WSP力学性能、热稳定性能、表面疏水性能、尺寸稳定性能和加工性能,降低其吸水率。     

环氧树脂/PBO纤维复合材料性能研究

对环氧树脂(EP)/聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维复合材料的性能进行初步研究。结果表明,用浓度70%的甲基磺酸(MSA)溶液对PBO纤维表面进行处理,可改善PBO纤维与EP基体的粘结强度,但同时使PBO纤维的拉伸性能降低;对PBO纤维处理2h后,以胺类固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高41%,以酸酐固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高48%;前者的层间剪切强度大于后者。     

环氧改性不饱和聚酯及其固砂性能研究

针对普通不饱和聚酯(UP)作为油田固砂剂存在的固化后收缩率大、抗压强度偏低等缺点,研究了使用不同型号环氧(EP)树脂复配改性UP树脂的工艺.通过选择合适的固化体系固化后,树脂的抗压强度达到12 MPa以上,相比使用纯UP树脂时提高了70％以上.固结砂的抗压强度随EP树脂比例的增加而线性增加,但渗透率下降幅度在30％以内...     

深海环境下环氧树脂吸水机理研究

利用环氧树脂TDE-85分别与固化剂651、T403固化制备了树脂基体样片,采用深海模拟设备进行高静水压吸水性能研究,并通过傅里叶红外(FT-IR)和扫描电镜(SEM)考察了环氧树脂高静水压处理前后结构变化。研究结果表明,高静水压环境下,环氧树脂的吸水过程分为3个阶段,即快速吸水阶段、缓慢吸水阶段和吸水平衡阶段;环氧树脂自由体积和极性基团浓度决定着高静水压力对水分子的进入起促进还是抑制作用;水分子的大量进入会导致树脂基体发生水解等不可逆破坏。     

环氧树脂增强改性聚乙烯的研究

通过熔融共混的方法,将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中,制备环氧树脂增强PE材料。准静态力学性能和动态力学性能测试表明：环氧树脂增强PE材料的弯曲强度、拉伸强度、断裂伸长率、储能模量和损耗模量等均比纯PE的高。红外光谱分析表明：在熔融共混制备环氧树脂增强PE材料的过程中,环氧树脂与马来酸酐接枝PE可发生分子间的反应,促进环氧树脂对PE的增强效果。形貌分析表明：PE中加入环氧树脂和其它助剂后,材料的形貌结构变得复杂化,使其聚集态结构不均匀性增大。     

固化剂对环氧包封料性能的影响

研究了以甲基四氢苯酐和间苯二胺作固化剂时 ,环氧树脂包封料的固化放热现象 ,测定了不同固化剂体系的包封料力学性能、电性能、密度和吸水性。结果表明 ,间苯二胺的活性大于酸酐固化剂的活性 ,但填料的加入使胺固化的放热降低 ,酸酐固化的升高。胺固化的冲击强度较高 ,加入填料可提高拉伸强度。胺固化的介电常数 ,介电损耗角较高 ,但体积电阻率较低 ,其吸水性较高     

TGA-FTIR研究环氧/酸酐固化物热降解行为

采用TGA-FTIR联用技术在高纯氮气保护下实时研究了环氧树脂酸酐固化物热降解过程和气相产物。TG和DTG曲线表明,环氧树脂酸酐固化物存在着2个热失重阶段,最大热失重速率峰值温度分别在163℃和389℃,其失重温度范围分别在100~210℃和260~570℃。FTIR谱图表明第一失重阶段主要是体系中所含的水分挥发和/或伯醇脱水及一些小分子物质挥发过程。CO和酮类物质分别产生于280℃和305℃,并一直持续到本实验结束;酸酐类物质在455℃以下时吸收峰的强度很微弱,此后逐步增强。此外,环氧树脂酸酐固化物热降解气相挥发物还有各种碳氢混合物。     

纳米SiO_2对环氧树脂胶粘剂的改性机制及应用研究

环氧树脂(EP)具有粘接力强、电绝缘性好、稳定性高和固化收缩率小等优点,但由于纯EP固化后呈三维交联网状结构,导致其内应力大、质脆和抗冲击韧性较差。采用共混法将纳米SiO2(nano-SiO2)加入到EP基体树脂中,制备nano-SiO2/EP复合材料。结果表明:复合材料的剪切强度由16.66 MPa升至18.01 MPa,冲击强度从15.40 kJ/m2升至33.68 kJ/m2,弯曲强度从70.50 MPa升至85.94 MPa,最终nano-SiO2/EP复合材料体系的韧性比不含nano-SiO2体系提高了82.8%。     

马来海松酸酐的合成及其固化反应特性研究

松香与亲二烯体进行Diels-Alder反应合成了环氧树脂固化剂马来海松酸酐,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(DTA)、拉力机等分析测试手段,对环氧树脂/马来海松酸酐体系固化产物的特性进行了研究。结果表明,环氧树脂/马来海松酸酐固化体系在100℃/2h、120℃/2h、150℃/5h、质量比为1:0.8的条件下可完全固化。固化产物的平均剪切强度17.3MPa,热分解温度可达371.5℃,与甲基四氢苯酐(Me-TH-PA)/环氧固化物相比,分别高3.74MPa,6.1℃。该产物可望在环氧树脂中高温固化领域得到广泛应用。