纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备及性能

在原位法制备纳米复合材料时，要使纳米粒子在树脂中分散均匀，必须首先获得稳定的单体悬浮体系。基于这一原理，本文通过对纳米Al2O3表面改性即选择合适的分散剂，获得稳定的纳米Al2O3/丙酮悬浮液，然后将环氧树脂溶解于其中，制得纳米Al2O3／环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜，观察了纳米Al2O3在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2O3含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料，在纳米Al2O3含量为5％的情况下，纳米复合材料的力学性能达到最优。     

环氧树脂/SiO2纳米复合材料性能的研究

采用直接共混法制备环氧树脂纳米复合材料,研究纳米SiO2的用量对纳米复合材料力学性能、耐热性以及粘度的影响。结果表明,当纳米SiO2用量为3％时,复合材料的综合性能最佳,其中冲击强度为37．9kJ／m^2,弯曲强度为192．8MPa,弯曲弹性模量为4．5GPa,马丁耐热温度为118℃。     

环氧树脂基纳米复合材料的研究进展

介绍了环氧树脂基纳米复合材料的制备方法、性能、作用机理及研究进展。     

水性环氧树脂及其纳米复合材料研究进展

环氧树脂因其性能优异被广泛地应用于各行各业,随着人们环保意识的提升,迫切需要低甚至无VOC含量的水性环氧树脂。但水性环氧树脂存在表干时间长、固化不充分、耐热及力学性能差等缺陷。采用纳米填料增强水性环氧树脂是一种改善综合性能的有效方法。本文简要综述了国内外水性环氧树脂的制备方法,其中自乳化法因效果突出,成为近年来的研究热点。同时也阐述了水性环氧树脂的固化反应以及纳米材料改性水性环氧树脂的研究进展。     

环氧树脂/蛭石纳米复合材料的制备与表征

以环氧树脂为基体,二甲基苄胺为固化剂,经酸浸、加热和钠离子交换的结构修饰和有机改性的蛭石为增强剂,制备了环氧树脂/蛭石纳米复合材料.测试了环氧树脂/蛭石纳米复合材料的结构、形貌、力学和电学性能.结果表明:环氧树脂、二甲基苄胺和蛭石的混合顺序,二甲基苄胺和蛭石的用量影响蛭石的剥离,进而影响环氧树脂/蛭石纳米复合材料的性能.在蛭石加入量为环氧树脂质量的1%～5%范围内,3%时环氧树脂/蛭石纳米复合材料的抗拉强度、弹性模量和弯曲强度最大,表面电阻最低,体电阻最高.     

纳米SiOx改性PP/POE复合材料冲击性能的研究

研究了纳米氧化硅（SiOx）的添加量和混合工艺对PP／POE改性效果的影响。结果表明，添加少量的纳米SiOx后，复合材料的冲击强度和硬度等性能有明显提高；在共混工艺中，湿法球磨法明显优于干法共混法。     

纳米SiO2环氧树脂复合材料性能研究

以纳米SiO2作为增强材料,制备纳米复合材料,研究了表面处理及不同的纳米含量对纳米复合性能的影响,采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征。结果表明,SiO2处理与否,纳米SiO2均可以在氧树脂中分散,SiO2表面处理后,纳米SiO2复合材料性能得到提高。纳米SiO2可以使环氧树脂增刚、增强、增韧。     

纳米炭黑/环氧树脂复合材料的研究

利用填充混合法,选用不同添加量的纳米炭黑N220制备了炭黑(CB)/环氧树脂(EP)复合材料。利用X射线衍射(XRay)、透射电镜(TEM),研究了N220炭黑在环氧树脂复合材料中的分散状态;利用扫描电镜(SEM)对N220/EP复合材料的拉伸断口的形貌进行了观察。结果表明,N220炭黑通过偶联剂(KH550)的作用,可与环氧树脂形成良好的界面;N220炭黑在环氧树脂中主要以炭黑粒子以及聚集体的形态均匀分散,并有可能与环氧树脂固化时形成剥离结构;N220炭黑的加入,使材料的力学性能和耐热性均有很大的提高,材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和弯曲强度在N220的加入量为2%时均达到极大值82MPa、3%、20kJ/m2、107MPa,与纯环氧树脂相比,分别提高了32.3%、39.6%、88.7%、10.3%。     

环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料的制备与性能研究

以纳米 Si_3N_4为填料制备了环氧树脂/纳米 Si_3N_4复合材料。通过透射电镜观察到,纳米粒子在有机基体中分散均匀。研究了纳米 Si_3N_4对复合材料性能的影响,结果表明,添加纳米 Si_3N_4使复合材料的力学性能增加,当改性环氧树脂/纳米 Si_3N_4为100/3(质量比,下同)时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度提高幅度最大,分别提高了145%、241%、255%。此时,复合材料的击穿场强提高的幅度也达到最大,在直流电压和交流电压下,分别提高了249%、146%;但添加纳米 Si_3N_4使复合材料的介电常数和介质损耗值减小;热重分析表明,环氧树脂/纳米Si_3N_4复合材料耐热性能有明显提高。并用"核-壳过渡层"结构模型初步探讨了各项性能改善的原因。     

环氧树脂/膨润土纳米复合材料的制备

本文制备了有机膨润土和环氧树脂／膨润土纳米复合材料，利用X－ray衍射对有机膨润土和纳米复合材料进行了表征，分析了烷基铵链在澎润土及其复合材料中的聚集状态。     

马来海松酸类环氧树脂固化产物性能

本文研究了马来海松酸类环氧树脂与酸酐及芳香二胺类五种固化剂固化产物的耐热性能和机械性能,并详细讨论了固化后树脂的性能与环氧树脂、固化剂的化学结构及固化反应条件之间的关系。     

耐高温拉挤环氧树脂及其复合材料性能研究

本文研究了改性多元缩水甘油胺型耐高温环氧树脂的固化动力学,分析了该树脂体系的浇注体性能,制备了碳纤维拉挤复合材料,并通过热机械分析(DMTA)考察了树脂浇注体及其复合材料的动态热机械性能.结果表明,树脂体系的凝胶化温度与固化温度相差较小,固化反应放热集中,适合于快速拉挤成型;其复合材料具有优良的耐高温性能,玻璃化温度(Tg)达到210℃以上.     

风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究

本文针对两种自制的风电叶片用真空灌注型环氧树脂体系EP-1和EP-2,研究了树脂的工艺性和力学性能,并选取单轴向和三轴向玻璃纤维织物,采用真空灌注工艺制备了复合材料层板,考察了复合材料在室温和高低温下的力学性能。结果表明,EP-2体系浸润性、流动性和韧性更好,但强度、模量和耐热温度略低;常温及-45℃下两种树脂基复合材料的力学性能相近,纤维/树脂界面粘结较强;50℃环境下,复合材料的压缩强度降低,受玻璃化转变温度偏低的影响,EP-2复合材料压缩性能降低更为明显;两种环氧树脂的工艺性和力学性能优异,与纤维匹配性好,满足风电叶片对树脂的性能要求。     

QW220/5284RTM复合材料的介电性能研究

采用RTM工艺制备了四种不同纤维体积含量的石英纤维增强环氧树脂基复合材料层板。研究了温度、吸湿、频率、纤维体积分数和后固化等因素对该复合材料体系介电性能的影响。结果表明,在30~150℃温度范围内,QW220/5284RTM复合材料的介电常数和介电损耗均随温度升高而增大;纤维体积分数为53%时,该复合材料体系的饱和吸湿率较低,约为0.44%,吸水后,介电常数和介电损耗都有一定程度的增加;室温下,7~18GHz频率范围内,该复合材料体系的介电常数和介电损耗随频率改变没有表现出明显和规律的变化;该复合材料体系的介电常数和介电损耗随着纤维体积分数的提高而分别增大和减小;后固化使该复合材料体系的介电常数和介电损耗均减小。QW220/5284RTM复合材料具有良好的介电性能,且介电性能具有较好的耐环境特性,可用于飞机透波结构。     

环氧树脂和氧化锌对含磷化合物阻燃HIPS力学性能的影响

研究环氧树脂（EP）和氧化锌用量对含磷化合物阻燃高抗冲聚苯乙烯（HIPS）力学性能的影响。结果表明,EP可以改善含磷化合物在HIPS中的分散,提高含磷化合物阻燃HIPS的强度和刚度,但使材料的韧性下降：适量的氧化锌进一步提高了（EP-含磷化合物）复合阻燃HIPS的力学性能,当其用量为6份时,材料具有较好的综合力学性能。     

氰酸酯改性环氧树脂复合材料的研究

采用双酚A型二氰酸酯对环氧树脂E51进行改性,并制备出玻璃纤维增强复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热力学分析(DMA)对不同质量比的环氧树脂/氰酸酯的共固化产物结构特征以及复合材料的玻璃化转变温度进行了研究,同时测定并讨论了对复合材料的拉伸性能、弯曲性能、吸湿性能的影响。结果表明,在环氧树脂和氰酸酯共固化体系中,随着氰酸酯含量的增加,固化物中三嗪环的相对含量增加,噁唑烷酮的相对含量降低。当环氧树脂/氰酸酯质量比为50/50时,复合材料的玻璃化转变温度为215.6℃,与未改性相比提高了49.7℃;650h后吸水率显著降低,仅为0.69%;但拉伸强度和弯曲强度略有降低。扫描电镜(SEM)分析表明,加入氰酸酯后,增加了复合材料的残余应力,使复合材料呈现出脆性断裂。     

环氧树脂,酚醛树脂及其复合材料的动态力学表征

用动态力学方法对酚醛树脂和环氧树脂的固化行为进行了表征，讨论了纤维取向对碳纤维增强环氧树脂粘弹行为的影响。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。     

聚醚砜增韧环氧树脂的力学性能及固化体系相分离

环氧树脂是高性能纤维增强复合材料中应用最广泛的热固性基体树脂之一,但是环氧树脂固化后交联密度高、内应力大、质脆、耐疲劳性与耐冲击性差等不足在很大程度上限制了它在一些高技术领域的应用。利用聚醚砜(PES)对环氧树脂(E51)进行增韧改性,利用热熔法制备不同PES含量的PES/E51体系,加入E100固化剂制备成浇注体。利用热台偏光显微镜观察PES在E51中的溶解情况,采用拉伸、冲击等力学性能评价不同PES含量PES/E51/DETD浇注体的力学性能,利用热台偏光显微镜研究体系的相分离过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察固化后树脂体系的相分离情况。结果表明,PES与E51树脂具有良好的相容性,PES的加入可有效改善固化树脂的力学性能,相对于未固化环氧树脂,加入15wt%PES的浇注体拉伸强度和冲击强度分别提高了1.3倍和2倍,并且浇注体固化过程中出现相分离现象,15wt%PES的浇注体出现双连续相结构,使得力学性能表现出最优化。     

不饱和聚酯玻璃钢与环氧乙烯基酯玻璃钢耐久性能试验研究

采用湿热老化、冻融循环及紫外老化等加速试验方法,通过质量变化率、弯曲强度保留率及SEM分析,对189不饱和聚酯玻璃钢及MFE-2环氧乙烯基酯玻璃钢在海洋环境中的腐蚀机理和耐久性进行了详细研究。试验结果表明,湿热老化150d后,189不饱和聚酯玻璃钢及MFE-2环氧乙烯基酯玻璃钢的质量变化率分别为-6.03%和0.31%,弯曲强度保留率分别为26.2%和47%;紫外老化300h后,弯曲强度保留率分别为84%和94%;1000次冻融循环后,弯曲强度保留率分别为30%和65%。基体树脂分子链上酯基的密度是影响玻璃钢在海洋环境中耐久性的关键因素,MFE-2环氧乙烯基酯树脂分子链上酯基的密度约为189不饱和聚酯树脂分子链上酯基密的1/3,所以MFE-2环氧乙烯基酯玻璃钢在海洋环境中具有更好的耐久性。