聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能

苯基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS),通过正交实验讨论了水的用量、催化剂用量、反应时间和温度对合成聚苯基硅氧烷的影响,并确定了最佳合成工艺。然后用其改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明PPMS接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用差示扫描量热(DSC)、热重(TGA)分析了有机硅含量对改性树脂耐热性能的影响。结果表明,当m(E-20):m(PPMS)=7:3时,改性树脂固化物的耐热性能明显提高,玻璃化转变温度(T_g)为95.81℃,质量损失50%时的热分解温度(T_d)为476.54℃,分别比改性前提高了8.97℃和58.26℃,同时还具有优良的涂膜性能。     

含氯有机硅改性环氧树脂体系的形态与性能

用二氯二甲基硅烷,或其与α,ω-二氯聚二甲基硅氧烷的混合物来改性双酚A型环氧树脂,通过测定固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度等方式,对改性体系各项性能与有机硅组成及含量的关系进行了探讨;同时用扫描电镜和透射电镜分别研究了改性材料的断面形态及内部微相分离情况。结果表明,环氧树脂经二氯二甲基硅烷改性后,其固化物的韧性、力学强度和耐热性均有提高．而适当比例的小分子硅烷与大分子聚硅氧烷同时引入则可使固化物韧性大大增强的同时,其它性能(如强度、耐热性)也有不同程度的改善。     

双酚F环氧树脂的改性研究

合成了双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂、二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷,并考察了双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂的性能以及不同二甲基二酚羟基有机烷氧基硅烷用量对双酚F环氧树脂固化物性能的影响.结果发现:改性后的树脂粘度降低,其固化物的耐热性提高,力学性能得到显著改善.     

有机硅改性双酚F环氧树脂的性能

合成了脂肪族二官能度端环氧基聚二甲基硅氧烷、含酚羟基烷氧基硅烷及3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚,研究了有机硅对环氧树脂力学性能的影响,并用TMA及化学分析方法研究了改性固化物的热性能和树脂/玻璃纤维复合材料的耐酸性。研究结果表明,3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚可使环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度分别提高10.4%及53.6%,线胀系数降低18.8%,抗开裂指数提高52.2%,同时保持固化物较高的玻璃化温度,提高耐酸性,是一种理想的环氧树脂新型改性剂。     

甲基苯基二氯硅烷与苯基三氯硅烷共水解缩聚研究

研究了甲基苯基二氯硅烷与苯基三氯硅烷的共水解缩合反应,探讨了甲基苯基二氯硅烷含量、反应温度、水的用量及反应时间对水解缩聚反应的影响,确定了最佳工艺.采用红外、核磁等手段对水解缩聚产物进行了结构表征.     

F-48环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂的研究

采用FT-IR与DSC研究了F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的固化行为及固化工艺,通过DMA、TGA、介电性能和冲击强度测试对F-48酚醛型环氧改性双酚A型氰酸酯树脂的热性能、介电性能和韧性进行了研究。结果表明,随着F-48环氧树脂含量的增加,改性氰酸酯的Tg总体呈升高趋势,最高达到255℃;改性后的氰酸酯树脂热分解温度逐渐降低;F-48环氧树脂加入量为氰酸酯质量的25%时,改性氰酸酯树脂具有较低的介电常数和介电损耗;改性氰酸酯的冲击强度较纯氰酸酯树脂提高25%。     

新型磷硅改性双酚A型环氧树脂的制备及其固化反应动力学研究

采用羟基封端聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧树脂合成了新型的含磷硅双酚A型环氧树脂,通过红外谱图以及核磁共振图确认了其结构,并简单讨论其反应机理;采用DSC分析方法研究其固化动力学,得到其与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化的平均表观活化能Ea为40.74kJ/mol,反应级数n为0.90。     

高分子硅烷偶联剂改性环氧树脂性能研究

采用侧链氨基硅油(AEAPS)和小分子偶联剂KH-560为原料合成了一系列氨基硅油高分子偶联剂(APCA)并用作双酚A型环氧树脂(EP)/4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)体系的改性剂,系统研究了改性剂含量等对改性环氧固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度(Tg)和断裂面形态等的影响。结果表明,APCA能明显提高固化体系的性能,其中环氧树脂经10份APCA-60改性后,与未改性环氧相比,抗冲强度提高了近一倍,断裂伸长率增加了94.55%,拉伸强度也提高了59.55%,而Tg也提高了5℃,达到了明显的增强增韧和提高耐热性等效果。     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,黏度3.5 Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,粘度3.5Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

Peroxy derivatives of epoxy resins based on bisphenol A: Effects of quaternary ammonium salts

Oligomers containing peroxy groups have been synthesized on the basis of epoxides and organic hydroperoxides. Dependence of reaction rates upon the ratio of starting materials, nature, quantity, concentration of ammonium salt catalysts, temperature and also nature of hydroperoxides have been investigated. Activation energies and effective rate constants of reactions between hydroperoxides and epoxy resins were calculated. The reaction proceeds by interfacial catalysis, and therefore with poor yields in solvents which are miscible with water (acetone and 1.4-dioxane) and with good yields in immiscible solvents (chloroform and toluene). Structures of the synthesized peroxy oligomers have been confirmed by IR-spectroscopy. Received: 11 March 1999 / Reviewed and accepted: 12 March 1999     

超支化聚合物改性环氧树脂的研究进展

简单介绍了超支化聚合物的结构及特点,着重论述了国内外超支化聚合物在改性环氧树脂方面的研究发展,并指出了超支化聚合物在环氧树脂改性方面的发展方向.     

The mechanical properties of epoxy resins

Crack propagation in a series of epoxy resins described in Part 1 has been studied as a function of testing rate and temperature. It has been found that crack propagation is continuous at low temperatures but that as the temperature is raised the mode of propagation becomes unstable (stick/slip). Features on the fracture surfaces at the crack arrest lines have been shown to be of the same dimensions as those expected for a Dugdale plastic zone. It has been suggested that the slip process takes place by slow growth of a crack through the plastic zone followed by rapid propagation through virgin material. It has been shown that the stick/slip behaviour is due to blunting of the crack which is controlled by the yield behaviour of the resin. A unique fracture criterion has been shown to be applicable to epoxy resins which is that a critical stress of the order of three times the yield stress must be achieved at a critical distance ahead of the crack. Electron microscope replicas of the fracture surfaces have been obtained and an underlying nodular structure can be resolved. However, no direct correlation between the nodule size and fracture properties has been found.     

超支化聚合物改性环氧树脂的研究进展

简单介绍了环氧树脂的性能、应用、改性方法及超支化聚合物的结构特点和其目前的应用.着重论述了近年来超支化聚合物在改性环氧树脂各方面的研究进展,并指出了超支化聚合物在环氧树脂和其它热固性树脂改性方面的发展方向.     

风电叶片用双酚A环氧树脂体系的研究

为了降低E51环氧树脂体系的黏度,采用在其中添加适量活性稀释剂的方法,制成了以双酚A型E51环氧树脂为基体的风电叶片用低黏度环氧树脂体系。探讨了活性稀释剂、E51型环氧树脂以及固化剂的配比对浇铸体力学性能以及黏度的影响。结果表明,体系最佳配比为20∶100∶40。该树脂体系可望用于风电叶片的制造。     

聚丙烯酸酯改性环氧树脂的力学性能

通过丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)在环氧树脂中原位聚合,制备了聚丙烯酸酯改性的缩水甘油醚双酚A(DGEBA)-甲基四氢苯酐(MeTHPA)环氧树脂体系。原位聚合形成的聚丙烯酸酯在环氧树脂基体中形成"海-岛"结构。与纯环氧树脂基体相比,当丙烯酸酯质量分数为10%时,经PEA和PBA改性的聚丙烯酸酯/双酚A-MeTHPA体系的拉伸强度分别降低9.51%和4.00%,而拉伸弹性模量分别降低14.81%和9.52%;玻璃化温度变化不大;而冲击强度分别增加了26.5%和31.0%,断裂延伸率分别增加22.03%和30.07%,增韧效果明显。     

聚氨酯改性烯丙基环氧树脂的研究

采用异氰酸酯基(-NCO)封端的聚丙二醇(PPG2000)预聚体(PUR)与烯丙基环氧树脂(DADGEBA)中的-OH反应将聚氨酯柔性链段引入环氧树脂结构中,使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对其结构进行表征,用旋转黏度计测定其粘温变化,平板小刀法测其与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化凝胶时间,差示扫描量热仪(DSC)对其固化物玻璃化转变温度(Tg)进行了研究。考察了质量比m(DADGEBA):m(PU)对PU改性DADGEBA力学性能和热性能的影响。实验结果表明,PU链段可以改善DADGEBA的韧性,并且两者相容性较好,同时接枝并不影响环氧树脂中的烯丙基双键和环氧基团;当质量比m(DADGEBA):m(PU)=100:10时,粘流活化能为67.9kJ/mol,与DDM固化表观活化能为50.5kJ/mol,并且固化物韧性和强度同时提高,耐热性较好。     

含侧环氧基硅油复合改性环氧树脂的研究

采用侧基环氧化硅油(ES)及其改性物(PSA)来复合改性双酚A型环氧树脂(EP).通过测定复合改性固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度(Tg),扫描电子显微镜对改性固化物的断裂面形态分析等,系统探讨了复合改性方法、有机硅组成及其含量等对复合改性材料性能的影响.结果表明,采用ES和PSA复合改性EP后,其韧性和耐热性均有不同程度的提高,且以环氧值高的ES和PSA的改性效果更好.其中环氧树脂经10份ES-16或10份PSA-16改性后,Tg由未改性的156.73℃提高到177.35℃,比改性前提高了近20.62℃,均达到了很好的增韧和提高耐热性的效果,符合电子封装等高性能材料的改性要求.