CE/EP/纳米SiC复合材料研究

采用纳米SiC和环氧树脂(EP)对双酚A型氰酸酯树脂(CE)进行改性。研究了不同含量的纳米SiC对CE/EP/纳米SiC复合体系反应性及CE/EP/纳米SiC复合材料力学性能的影响,采用透射电子显微镜表征了材料的微观形貌,利用差示扫描量热法研究了固化树脂的热性能。结果表明,纳米SiC对CE/EP/纳米SiC复合体系具有明显的催化作用,并且能使复合材料的冲击强度提高123.62%,弯曲强度提高140.29%,有效发挥其增强增韧作用,还能很好地保持复合材料的耐热性能。     

纳米CaCO3填充PVC复合材料的力化学增强增韧研究

利用振动球磨机对纳米CaCO3进行表面改性，将改性的纳米CaCO3加入PVC中制备PVG/CaCO3复合材料，并对其力学性能进行了研究。结果表明：通过力化学改性CaCO3后，可使其在PVC基体中的分散性和界面相互作用增强，导致其冲击强度、断裂伸长率、拉伸模量大幅增加，而拉伸强度保持不变甚至略有增加。     

纳米CaCO_3对PE–HD/CF复合材料力学性能的影响

针对高密度聚乙烯(PE–HD)/碳纤维(CF)二元复合材料随CF含量的增加,拉伸强度和弯曲强度增大、冲击强度却逐渐下降的情况,在二元体系中添加纳米CaCO3制得PE–HD/CF/CaCO3三元复合材料,对比分析了两种复合材料的力学性能,并采用扫描电子显微镜对三元复合材料的冲击断面进行观察。结果表明,纳米CaCO3的加入使得三元复合材料的拉伸强度略有降低,但弯曲强度和冲击强度在一定范围内增大;当纳米CaCO3含量为10份时,复合材料的综合力学性能最佳。     

基体粘度对PA-6／纳米CaCO3复合体系结构与性能的影响

研究了基体粘度对复合体系力学性能、吸水率和尺寸稳定性的影响。采用扫描电镜和透射电镜分析、观察了不同粘度基体的PA-6／纳米CaCO3复合体系冲击断面的微观形态，及纳米CaCO3粒子在不同粘度基体中的分散状况。结果表明，纳米CaCO3粒子在相对粘度较大的PA-6基体中更易分散，分散均匀性提高，冲击断面呈现韧性断面；适量的纳米CaCO3，能提高PA-6／CaCO3复合体系的冲击强度，特别是对粘度较大(R．V．=2．8dL／g)的基体，复合材料的冲击强度提高了40％。而体系的拉伸强度基本不降低。同时，纳米CaCO3的加入，能降低复合体系的吸水率，提高尺寸稳定性，与基体的粘度无关。     

PVC/改性纳米CaCO3复合材料的制备及性能

合成了纳米CaCO3表面改性剂AP-01,将此改性剂改性的纳米CaCO3用于硬质聚氯乙烯(PVC)抗冲改性.观察PVC/改性纳米CaCO3复合材料的微观结构,并测试其力学性能.结果表明:改性纳米CaCO3以海岛结构分散于PVC基体中.改性纳米CaCO3加入量在10%时,复合材料缺口冲击强度达到18.2 kJ/m2,而复合材料拉伸强度几乎没有改变.对比普通硬脂酸改性纳米CaCO3增韧PVC,其具有明显的性能优势.     

废旧聚丙烯框料的增强增韧研究

采用熔融共混法制备了废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(r-PP/POE)复合材料,研究了POE加入量对材料力学性能的影响。并在此基础上制备了废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/碳酸钙(r-PP/POE/CaCO3)、废旧聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物/废旧玻璃纤维(r-PP/POE/r-GF)两种三元体系,研究了CaCO3和r-GF的加入量对材料力学性能和流动性能的影响。结果表明,CaCO3的加入可以提高材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度,但会降低断裂伸长率和熔体质量流动速率;废旧玻璃纤维的加入可以增加冲击强度、弯曲强度和弯曲模量,降低拉伸强度和断裂伸长率。     

PP／SBS／纳米CaCO3复合材料结构与性能研究

研究了PP/SBS/纳米CaCO3复合材料的力学性能以及SBS分散相颗粒和纳米CaCO3粒子在PP基体中的分散状况。结果表明,纳米CaCO3粒子的加入使复合材料的缺口冲击强度、弯曲弹性模量、拉伸强度均得到提高。透射电镜观察发现,纳米CaCO3粒子的加入使复合体系的熔体黏度增大,对弹性体SBS的分散起到剪切细化、均化的作用,从而起到协同增韧效应。     

CE/EP/CF复合材料的湿热性能研究

采用溶液预浸渍法分别制备了两种碳纤维(CF)增强环氧树脂(EP)改性氰酸酯树脂(CE)(CE/EP/CF)复合材料,研究了该复合材料的吸湿行为及湿热环境对其力学性能和微观结构的影响。结果表明,CE/EP基体具有比EP更小的吸湿能力;湿热环境对CE/EP/CF复合材料的纵向拉伸强度影响不大,但对其层间剪切强度的影响较为显著。     

芳纶浆粕对碳酸钙填充PP复合材料结构与性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了芳纶浆粕(PPTA-pulp)/聚丙烯(PP)/碳酸钙(CaCO3)系列复合材料,采用力学性能测试方法研究了PPTA-pulp及相容剂对30%CaCO,填充PP复合材料力学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、热变形温度测试仪,研究了PP/PPTA-pulp/CaCO3复合材料的断面形态结构和耐热性能.结果表明:随着PPTA-pulp用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度增加,缺口冲击强度先增加后减小,PPTA-Pulp明显提高了CaCO3填充PP复合体系的耐热性能,PP-g-MAH改善了纤维与基体以及CaCO3与基体之间的亲和性,使复合材料的强度和模量进一步提高.     

动态固化聚丙烯／马来酸酐接枝聚丙烯／滑石粉／环氧树脂复合材料研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／填料／热固性树脂复合体系，制备了动态固化聚丙烯(PP)／马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)/滑石粉(Talc)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的界面作用、形态结构、力学性能以及热稳定性。实验结果表明：PP／PP-g—MAH的加入，可明显增加PP/Talc复合材料的界面作用。在动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料中，PP和Talc两相界面更加模糊，动态固化EP进一步增加了PP和Talc间的界面作用。当EP的用量超过5份时，部分EP呈颗粒状分布在PP基体中。与PP／PP-g-MAH/Talc／EP和PP／PP-MAH-Talc／EP复合材料相比，动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲模量均有明显提高。当EP用量超过5份时，复合材料的冲击强度和断裂伸长率明显降低，但拉伸强度和弯曲模量继续增加。热分析表明动态固化PP／PP-g-MAH/Talc／EP复合材料具有较高的热稳定性。     

Shape memory CTBN/epoxy resin/cyanate ester ternary resin and their carbon fiber reinforced composites

Carboxylated-terminated liquid acrylonitrile rubber (CTBN) and epoxy resin (JEF-0211) were coreacted with cyanate ester (CE) to form CTBN/EP/CE ternary resin systems. Further, the ternary resin system was applied as prepreg for carbon fiber composites with vacuum bag degassing molding process. CTBN/EP/CE ternary shape memory polymer (SMP) exhibited relatively high tensile strength, Young's modulus, impact strength, and excellent shape memory properties. Compared with CTBN/EP/CE ternary SMP, CTBN/EP/CE carbon fiber composites showed much higher mechanical properties, such as their tensile strength and Young's modulus were high to 570 MPa and 36.7 GPa, respectively. Furthermore, CTBN/EP/CE carbon fiber composites exhibited good shape memory properties, their shape fixity ratio and shape recovery ratio were more than 95% after 30 times repeating shape memory tests. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48756.     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

PP/nano-CaCO_3/POE复合材料性能研究

采用熔融共混法制备了PP/nano-CaCO3/POE复合材料,分别研究了nano-CaCO3和POE的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着POE用量的增加,复合材料的冲击强度先显著增加而后稍有降低,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

纳米Si_3N_4/氰酸酯树脂电子封装材料的研究

采用硅烷偶联剂(KH-560)对nano-Si3N4进行表面处理,然后以此作为4,4′-二氰酸酯基二苯基甲烷(BCE)的改性剂,制备了nano-Si3N4/BCE电子封装材料,并研究了该体系的静态力学性能、动态力学性能以及介电性能。结果表明:nano-Si3N4的加入提高了材料的冲击强度和弯曲强度,当w(nano-Si3N4)=3%时,冲击强度、弯曲强度分别由纯BCE的10.1 kJ/m2和94.11 MPa提高到14.58 kJ/m2和112.13 MPa;Nano-Si3N4/BCE体系的储能模量在低温区略低于纯BCE体系,在高温区则略高于纯BCE体系;改性体系的介电常数高于纯BCE体系,但介电损耗因子则低于纯BCE体系。     

Biobased nanocomposites from clay modified blend of epoxidized soybean oil and cyanate ester resin

Novel bio-based nanocomposites were prepared by blending surface modified natural clay with epoxidized soybean oil (ESO) and cyanate ester resin (CE). A convenient method was employed to modify the attapulgite (ATT) clay by adsorbing the poly(ethylene glycol) diglycidyl ether (PEGDE) onto the clay surface, which was confirmed by the appearance of a new peak of infrared spectroscopy due to hydrogen bonding and chelation. Thermogravimetic analysis (TGA) showed that the amount of PEGDE adsorbed on ATT was influenced by PEGDE concentration in acetone solution. Scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM) results showed that nanoscaled ATT dispersed well in the blend of epoxidized soybean oil (ESO) before and after curing. The thermal-physical and mechanical properties were evaluated by dynamic mechanical analysis (DMA), TGA and tensile mechanical test. The nanocomposites showed higher glass transition temperature and modulus, and the tensile strength of the nanocomposites was reinforced as compared to that of ESO/CE blends.     

氰酸酯树脂改性研究进展

氰酸酯树脂(CE)具有优异的介电性能、较高的玻璃化转变温度和强度、良好的耐化学腐蚀性和耐热性等优点,然而其固化物脆性较大,并且其韧性常常不能满足使用要求。从提高CE韧性角度,介绍了各种CE的改性方法(包括橡胶弹性体改性、热固性树脂改性、热塑性树脂改性和互穿聚合物网络改性等)及其应用研究进展。针对改性过程中存在的问题,提出了CE改性的未来发展方向。     

氰酸酯树脂增韧改性研究

主要评述了目前氰酸酯树脂的几种增韧改性途径,其中包括与热固性树脂(EP、BMI、BMI/EP/CE)、热塑性塑料(PSU、PEI)、橡胶弹性体、含不饱和双键的化合物以及纳米粒子的插层增韧改性。同时,还讨论了改性氰酸酯树脂的发展方向及应用前景。     

氰酸酯改性环氧树脂耐热性研究

采用热变形仪和红外光谱研究了氰酸酯树脂(CE)改性环氧树脂(EP)体系的4种不同配比和不同固化温度对产物的耐热性的影响。结果表明:加入CE树脂能显著提高EP的耐热性,但固化温度对CE树脂含量不同体系的热变形温度(HDT)影响程度有明显差别。CE/EP体系中EP过量时,提高固化温度,产物的HDT显著提高,在230℃以上固化反应才能完成;两者相当或CE过量时,固化温度在180～200℃时产物的HDT最高,提高固化温度,产物的HDT反而下降。CE含量不同时,反应生成的产物各异,这是造成固化物HDT差异的根本原因。     

纳米碳化硅改性氰酸酯树脂研究

采用纳米碳化硅(nm-SiC)对氰酸酯树脂(CE)进行了改性,通过静态力学性能测试,TGA和DMA分析考察了nm-SiC含量对CE/nm-SiC复合材料性能的影响。结果表明,经硅烷偶联剂KH-560表面处理的nm-SiC更能有效地改善CE的力学性能和耐热性:相对纯CE,经KH-560表面处理的nm-SiC质量分数为1.00%的CE/nm-SiC复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高86.26%和29.56%,玻璃化转变温度由246℃提高到287℃,5%热失重温度由388℃提高到455℃。     

碳酸钙晶须改性环氧树脂胶粘剂的研究

以碳酸钙(CaCO3)晶须为EP(环氧树脂)胶粘剂的增强填料,研究了填料种类、含量及表面处理方法等对EP胶粘剂性能的影响。结果表明:在其他条件保持不变的前提下,未改性CaCO3晶须可使EP胶粘剂的拉伸剪切强度提高10%~80%,耐热性略有提高,其外推起始热分解温度为370℃;对CaCO3晶须用质量分数为1%的硅烷偶联剂进行表面处理后,其可使EP胶粘剂的拉伸剪切强度提高30%~110%;CaCO3晶须是一种应用前景良好的胶粘剂用增强填料。