空心玻璃微珠表面改性对环氧树脂复合材料性能影响研究

针对空心玻璃微珠填充环氧树脂存在的问题,采用硅烷偶联剂改性空心玻璃微珠填充环氧树脂制备复合材料,通过含水率、吸油值、力学性能等测试考察了硅烷偶联剂对空心玻璃微珠性能及复合材料力学性能的影响。研究发现,硅烷偶联剂通过改变空心玻璃微珠表面性能,减缓空气中水分的侵入;KH591对空心玻璃微珠的表面包覆效果最佳,且KH591改性空心玻璃微珠填充环氧树脂制备的复合材料综合性能最佳——拉伸强度为56.8MPa、弯曲强度为60.05MPa。     

空心玻璃微珠改性环氧树脂的制备及其性能研究

以双酚F环氧树脂为基体,以空心玻璃微珠为填料,制备环氧树脂绝缘复合材料。用硅烷偶联剂KH-570对空心玻璃微珠进行表面改性,并研究改性后的空心玻璃微珠对复合材料力学性能、热机械性能以及电绝缘性能的影响。实验结果表明:随着填料含量的增加,力学性能表现出先增加再降低的趋势,并在空心玻璃微珠含量为4%时,性能达到最优;热机械性能和介电性能均随填料含量的增加而呈现降低的趋势,并在空心玻璃微珠含量为8%时,介电常数最低。     

改性空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料力学性能研究

采用偶联剂对玻璃微珠表面进行改性处理,借助超声波振动,使改性空心玻璃微珠在环氧树脂中均匀、稳定分散,增强了玻璃微珠与环氧树脂之间的相容并探讨了改性空心玻璃微珠对环氧树脂力学性能的影响。结果表明,复合材料中改性空心玻璃微珠添加质量分数为3%时,其拉伸强度达到最大值68.54 MPa,与空白样相比提高了20.3%;冲击强度达到最大值24.42 kJ/m2,比纯环氧树脂提高了166%;KIC(断裂韧性)达到最大值2.338 MPa/m2,是空白试样的2.27倍,增韧效果较为明显。     

环氧树脂基固体浮力材料的研制及表征

采用空心玻璃微珠填充环氧树脂研制固体浮力材料。间苯二胺 (MPD)、顺丁烯二酸酐 (MA)、二氨基二苯砜(DDS)及 593四种固化剂对比研究表明,MPD和DDS环氧树脂固化体系轴向压缩强度可达 210MPa。γ 氨丙基三乙氧基硅烷(KH—550)偶联剂在无机玻璃微珠与有机环氧树脂的复合过程中,可增加环氧树脂与微珠之间的亲合,电镜照片观察到微珠与环氧树脂间无界面沟隙,粘结界面均匀。空心玻璃微珠质量填充量为 25%时,复合材料密度降低至 0. 61g/cm3,轴向压缩强度仍能保持在 40MPa以上。     

表面改性对石墨/环氧复合材料介电性能的影响

通过共混法制备了环氧/石墨复合材料,用SEM表征表面形貌,探讨了石墨填充量、石墨表面改性等对复合材料介电性的影响。发现石墨能通过渗流效应提高环氧树脂的常数,表面改性剂对石墨的介电性能有明显影响。制备得到一种介电常数达164、介电损耗为0.14、体积电阻率为1.5×10~10Ω·cm的高介常低介损复合材料,为工业化生产低成本高储能密度电容器提供新思路。     

环氧树脂复合泡沫材料的制备研究

以缩水甘油酯环氧树脂(EP)、酸酐固化剂和空心玻璃微珠为主要原料,通过添加一定的活性稀释剂,高温固化制备了EP复合泡沫材料。研究了空心玻璃微珠的表面改性对复合泡沫材料性能的影响。结果表明,复合泡沫材料性能与空心玻璃微珠的表面性能密切相关,当EP/固化剂/稀释剂的质量比为100/120/15、KH-560改性的空心玻璃微珠用量为30份时,所制备的复合泡沫材料密度为0.826 g/cm3,压缩强度达115.8 MPa,比强度为140.2。     

BMI树脂基轻质耐压复合材料的制备及性能研究

采用空心玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺(BMI)树脂,研究了玻璃微珠用量和粒径以及表面处理的玻璃微珠,对材料压缩性能以及吸水性的影响。结果表明小粒径(10μm)较大粒径(70μm)玻璃微珠填充改性双马来酰亚胺树脂的压缩强度降低缓慢,经表面处理后可获得最佳效果。少量地加入玻璃微珠可降低环氧树脂的吸水性,但随着玻璃微珠含量的增大,体系的吸水性会随之增加。当玻璃微珠含量为30%时,复合材料密度降至0.74gcm3,压缩强度仍可以达到68.5MPa。     

环氧树脂复合泡沫材料的制备及压缩性能研究

以空心玻璃微珠填充环氧树脂制备高强复合泡沫材料,在选取不同种类室温固化剂的基础上,研究了空心玻璃微珠含量对复合泡沫材料压缩性能的影响。研究表明当空心玻璃微珠质量分数为105%时,复合泡沫材料的比强度达最大值,此时压缩强度为62.91MPa,密度为0.55g/cm3。     

碳纳米管增强固体浮力材料性能研究

采用超声分散和模具浇注成型法制备环氧树脂/多壁碳纳米管/空心玻璃微珠固体浮力材料。研究了碳纳米管用量对固体浮力材料密度、压缩性能及吸水性的影响。结果表明:当空心玻璃微珠体积分数为60%时,随着碳纳米管用量的增加,复合材料的压缩强度先提高后降低;当碳纳米管用量为0.1%时,复合材料的压缩强度最高(44.03 MPa),密度为0.572 g/cm3,吸水率低于1.0%;随着碳纳米管用量的增加,固体浮力材料的压缩强度和密度降低,吸水率提高。     

深海浮力材料的研制

以环氧树脂为基体,选用低分子聚酰胺树脂为固化剂,液体聚硫橡胶为增韧剂,并填充经表面活化处理的空心玻璃微珠,制得高强度、低密度、低吸水率的深海浮力材料。结果表明,随着空心玻璃微珠用量的增加,深海浮力材料的密度、压缩强度和冲击强度均逐渐降低,而吸水率上升。当固化剂TY–203的质量分数为环氧树脂的1/2、增韧剂液体聚硫橡胶的质量分数为10%、改性空心玻璃微珠的质量分数为35%时,制得深海浮力材料的综合性能较好,密度为0.633 g/cm3、压缩强度为45.21 MPa、冲击强度为36.39 J/m、吸水率为0.67%。