纳米CaCO_3对CE及CE/EP基体的改性研究

通过力学性能测试和扫描电镜、热重分析以及红外光谱测试研究了纳米CaCO3的加入量对氰酸酯(CE)及CE/环氧(EP)基体力学性能及热性能的影响。结果表明,适量的纳米CaCO3的加入,可有效地改善CE或CE/EP基体的韧性和强度。当纳米CaCO3的质量分数为3%时,两改性体系的冲击强度和拉伸模量均达到最大值,CE/EP/CaCO3体系较CE/CaCO3体系具有更高的冲击强度(7.8kJ/m2)和较低的拉伸模量(100.5GPa)。纳米CaCO3的加入有利提高基体的热稳定性,但CE/EP/CaCO3三元体系的热稳定性仍明显低于纯CE或CE/CaCO3二元体系。     

氰酸酯树脂的改性及应用研究

综述了热固性树脂、热塑性树脂、橡胶、不饱和化合物、晶须和纳米粒子等改性氰酸酯(CE)树脂的研究现状,并简要概述了改性CE树脂在工业中的应用。     

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。     

Modification of cyanate ester resin by soluble polyarylates

Soluble polyarylates were prepared from the reaction of 2,2‐bis(4‐hydroxyphenyl)propane (bisphenol‐A) and aromatic acid dichlorides (phthaloyl chloride and related diacid dichlorides), and used to improve the brittleness of a cyanate ester resin. The polyarylates include poly[2,2‐di(4‐phenylene)propane phthalate] (PPA), poly[2,2‐di(4‐phenylene)propane phthalate‐co‐2,2‐di(4‐phenylene)propane isophthalate] (IPPA) and poly[2,2‐di(4‐phenylene)propane phthalate‐co‐2,2‐di(4‐phenylene)propane terephthalate] (TPPA). Furthermore, a commercial polyarylate, U‐polymer, was also used as a modifier. The morphologies of the modified resins depended on the polyarylate structure and concentration. The most effective modification of the cyanate ester resin could be attained because of the co‐continuous phase structure of the modified resin: 25 wt% inclusion of IPPA (50 mol% isophthalate units, weight average molecular weight (M_w) 38 500 g mol^?1) led to a 130% increase in the fracture toughness (K_IC) for the modified resin, with retention of its flexural properties and glass transition temperature, as compared with the values for the unmodified resin. Water absorptivity of the IPPA‐modified resin was smaller than that of the unmodified resin. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

Enhancement of processability of cyanate ester resin via copolymerization with epoxy resin

Two new matrices with enhanced processing characteristics, made from bisphenol A cyanate ester (BCE) and diglycidyl ether of bisphenol A epoxy resin or o‐cresol formaldehyde novolac epoxy resin, were developed. Solubility, differential scanning calorimetry (DSC), gel time, and tack experiments were used to detect the processing characteristics of the two new systems and neat BCE. Results show that the two new systems have enhanced processability compared with neat BCE, especially improved tack and drape properties of prepregs, and faster thermal polymerization rate. In addition, the two new cured systems have more than two times improved impact strength without a great decrease in excellent dielectric properties or thermal and hot–wet resistance of neat BCE resin. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 85: 2377–2381, 2002     

环氧改性氰酸酯树脂固化动力学的研究

采用示差扫描量热法(DSC)对缩水甘油醚类环氧树脂(E-51)与脂环族环氧树脂(R-122)共同改性的双酚A型氰酸酯(BADCy)树脂的固化反应历程进行了研究。由Kisserger方程求得共聚体系固化反应的表观活化能为60.5 kJ/mol,根据Crane理论求得固化反应级数为0.89,接近于1级反应。该体系起始固化温度为132.1℃,峰顶固化温度为168.7℃,终止固化温度为246.0℃。研究表明,环氧树脂可促进BADCy的固化,改性体系可在177℃以下实现较完全固化。     

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。     

氰酸酯树脂增韧改性研究

综述了采用热固性树脂(环氧树脂,双马来酰亚胺)、热塑性树脂(聚醚砜,聚苯醚)、橡胶弹性体(端羧基丁腈橡胶,端环氧基丁腈橡胶)、无机纳米粒子(SiO2,SiC)增韧改性氰酸酯树脂的机理及研究进展,并指出了今后氰酸酯树脂改性研究的发展方向。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂的研究进展

综述了采用环氧树脂(EP)增韧改性氰酸酯(CE)树脂的共聚反应机理、固化产物的性能和复合材料的性能。CE在水分或残留的酚及金属离子等作用下自聚生成三嗪环,接着与EP反应生成口恶唑烷酮。CE改性后树脂的韧性和弯曲强度提高,而玻璃化温度和耐热性下降很少,且固化产物耐湿热性能和介电性能基本维持不变。     

氮化硼粒子增强氰酸酯树脂基复合材料的研究

在玻璃布增强氰酸酯树脂（CE）基复合材料中加入氮化硼(BN)粒子,制得CE/玻璃布/BN复合材料。研究了BN粒子含量对复合材料性能的影响。结果表明,经偶联剂处理的BN粒子使体系凝胶时间缩短,反应活性略有提高。BN粒子的加入可以明显提高复合材料的弯曲强度和层间剪切强度,在BN加入量为8 %时,复合材料的弯曲强度和层间剪切强度达到最大值,分别提高了5 %和36 %。加入BN粒子后,复合材料的起始热分解温度都较未填充体系有所提高,耐热指数升高,热稳定性相应提高。     

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。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂固化体系研究

采用差示扫描量热(DSC)法对脂环族环氧树脂(L2)改性双酚A型氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并探讨了L2用量对CE耐热性能和粘接强度等影响。结果表明:L2对CE的固化反应具有催化作用,但当w(L2)≥30%时,其催化效果因稀释作用而降低;纯CE和CE/L2体系在等温(210℃)固化反应过程中,其转化率在起始反应10 min内分别达到80%和91%左右;当w(L2)=10%时,CE/L2改性体系的拉伸剪切强度(22.80 MPa)和压缩剪切强度(44.40 MPa)较高,同时其耐热性能较好。     

酚醛型环氧树脂改性氰酸酯复合材料性能的研究

通过DSC分析,粘度、介电性能、力学性能及耐油性测试对酚醛型环氧树脂改性氰酸酯树脂复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树体系在70～160℃具有较低的粘度,理想工艺是在125～130℃下30～45min后开始加压;改性氰酸酯树脂表观活化能和反应级数分别为60.81kJ/mol和0.8846。改性氰酸酯复合材料具有良好的力学性能、介电性能和耐油性能。     

端羟基聚丁二烯改性氰酸酯体系固化反应动力学

采用示差扫描量热法(DSC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)改性双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)体系的固化反应动力学,根据Arrhenius方程对固化过程动力学参数进行了求解,建立了固化反应动力学模型。结果表明,随着HTPB含量的增大,动态DSC固化反应放热峰向低温方向移动,说明HTPB可以催化固化反应并降低体系的反应温度。纯BADCy和BADCy/15%HTPB体系等温固化符合自催化反应模型。纯BADCy体系以及BADCy/15%HTPB体系的表观反应活化能分别为59.67 kJ/mol、56.91 kJ/mol。     

环氧基硅烷改性氰酸酯树脂的性能研究

采用环氧基硅烷(ESi)对双酚A型二氰酸酯树脂(BCE)进行改性,研究了ESi用量对ESi/BCE体系力学性能和动态力学性能等影响。结果表明:适量的ESi可以明显提高BCE的韧性和强度;当w(ESi)=6%时,ESi/BCE改性体系的力学性能最好,其冲击强度和弯曲强度分别从10.1 kJ/m2、94.11 MPa提高到14.49 kJ/m2、110.94 MPa;ESi/BCE体系的交联密度降至适度是其韧性提高的主要原因,并且其玻璃化转变温度(Tg)低于纯BCE体系(但降幅不大)。     

氰酸酯树脂结晶性研究

对氰酸酯树脂结晶性进行了研究。通过折光指数测试监控氰酸酯树脂预聚反应过程,采用凝胶色谱研究了预聚前后树脂的结构变化,通过差热扫描分析了氰酸酯体系结晶物的熔融相变。结果表明,随着预聚时间的延长,折光指数不断增加,氰酸酯树脂出现大量多聚体,结晶时间推迟;双酚E型单体的引入可降低氰酸酯树脂的熔点、增加熔限,阻止氰酸酯结晶过程。在双酚A型氰酸酯树脂中加入25%双酚E型单体,并在130℃下预聚55 m in,折光指数达1.5842时,共混体系可在室温下长时间保持液态,未出现结晶。     

环氧树脂改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺研究

采用差示扫描量热(DSC)法和红外光谱(FT-IR)法对缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)与脂环族缩水甘油酯型环氧树脂(TDE-85)共同改性双马来酰亚胺(BMI)/氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并按照Kissinger和Crane法计算出该改性树脂体系固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应表观活化能为68.11 kJ/mol,固化反应级数为0.860(接近于1级反应);环氧树脂(EP)可促进CE固化,当固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/2 h"时,改性树脂体系可以固化完全。     

Phase separation behavior of cyanate ester resin/polysulfone blends

The composition of the blends and the curing temperature affect the morphology of the blends and the phase separation mechanism. The phase separation mechanism depends on the viscosity of medium at the initial stage of phase separation determined by the amount of thermoplastics and the curing temperature, and is closely related with the final morphology. When the homogeneous bisphenol A dicyanate (BADCy)/polysulfone (PSF) blends with low content of PSF (less than 10 wt %) were cured isothermally, the blends were phase separated by nucleation and growth (NG) mechanism to form the PSF particle structure. On the other hand, with more than 20 wt % of PSF content, the BADCy/PSF blends were phase separated by spinodal decomposition (SD) to form the BADCy particle structure. With about 15 wt % of PSF content, the blends were phase separated by SD and then NG to form a combined structure having both the PSF particle structure and the BADCy particle structure. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 74: 33–45, 1999     

酚类改性氰酸酯树脂体系介电性研究

采用DSC和红外等方法研究了酚对氰酸酯树脂固化反应的影响,以及不同酚含量的氰酸酯树脂体系及其复合材料在常温、高温、宽频(7~18 GHz)等条件下介电常数及介电损耗。结果表明,酚的加入可以显著促进氰酸酯树脂的固化反应;适量酚的加入能显著提高氰酸酯树脂体系的介电性但是会降低其玻璃化转变温度;含有壬基酚的氰酸酯树脂体系复合材料在宽频下表现出稳定的介电性。     

硼酸铝晶须增强涂料的冲刷磨损性能研究

为了提高涂料的耐冲刷性能,采用在环氧酚醛涂料里添加分散好的硼酸铝晶须的方法,制备出一种晶须增强涂料。采用冲刷磨损试验机测试涂料的耐冲刷性能,结果表明,晶须增强涂料的冲刷磨损失重量明显小于环氧酚醛涂料,最合理配比为10%硼酸铝晶须+涂料,其冲刷磨损量为环氧酚醛涂料的1/3。晶须的钉扎连接作用消除了涂料固化的孔洞,提高了涂料的耐磨性能。