含金刚烷结构胺类固化剂的制备与性能

以1,3-二溴金刚烷为原料,合成了一种环氧树脂固化剂1,3-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]金刚烷(BAPPA),并采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱等对其结构进行了表征,用差示扫描量热分析研究了环氧树脂(E51)/BAPPA体系的固化反应动力学,根据Kissinger方程计算出体系的反应活化能为43.57kJ/mol。对E51/BAPPA固化物的耐湿热性能、动态热机械性能、力学性能、介电性能的表征结果表明,环氧树脂固化物的拉伸强度为98MPa,玻璃化转变温度(Tg)为176.3℃,Td5高达406℃,吸水率、介电常数比相同条件下E51/DDM固化物分别降低了34.9%和15.7%。     

双酚F环氧树脂/DDM体系固化动力学的研究

利用差示扫描量热法(DSC)和极值法对两种同分异构体比例不同的双酚F环氧树脂(BPF-EP)/DDM体系固化动力学进行了研究,求得了体系的固化动力学参数,并对同分异构体比例与固化特性之间的关系进行了初步讨论.结果表明:当2,2'-结构含量由23.8%增加到31.5%时,由Kissinger和Ozawa方法计算得到的BPF-EP/DDM固化体系的表观活化能分别由58.57 kJ·mol-1和62.53 kJ·mol-1降至46.32 kJ·mol-1和50.88 kJ·mol-1;由Crane方程求得的表观反应级数分别为0.890和0.865.     

含金刚烷结构环氧树脂的合成与性能

以1,3-二(4-羟基苯基)金刚烷(BHPA)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,采用二步法合成了低分子量的1,3-二(4-羟基苯基)金刚烷二缩水甘油醚(DGEBAD),采用FTIR、1H-NMR和凝胶渗透色谱(GPC)分别对其结构和分子量进行了表征并滴定得到其环氧值;采用旋转流变仪对其流变性能进行了表征。使用4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化DGEBAD,对固化DGEBAD-DDM树脂体系的力学性能、吸水率和耐热性进行了测试,得到的固化物的拉伸强度为90 MPa,玻璃化转变温度为163℃, 5%热失重温度高达401℃,吸水率比相同条件下环氧树脂E51-DDM固化物降低了31.60%。      

含氟F13-EAA/HDDA/EAA体系的光固化速率及耐湿性能

目前,对紫外光(UV)固化氟醇改性环氧树脂的报道较少。通过溶液聚合法合成了环氧丙烯酸酯(EAA)和一种可UV固化的氟醇改性环氧树脂——十三氟环氧丙烯酸酯(F13-EAA),将F13-EAA、活性稀释剂、EAA按不同质量比混合,加入光引发剂配制涂料后涂覆于马口铁表面,采用UV固化成膜。通过测定凝胶率和吸水率,研究了稀释剂种类、光引发剂种类和含量、F13-EAA含量、涂膜厚度及光照时间对F13-EAA/活性稀释剂/EAA体系涂膜光固化速率及吸水率的影响。结果表明:当F13-EAA∶HDDA(1,6-己二醇双丙烯酸酯)∶EAA质量比为30∶20∶50时,在3%Daroeur光引发剂下,UV照射20 s后,凝胶率达87.6%,吸水率仅为0.5%,硬度为4 H,附着力为3级,耐冲击性为600 N·cm,性能优异,满足使用要求。     

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.     

改性F-51/E-51环氧树脂水乳液研究

多官能度环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,再与乙酸成盐得到一种水性环氧树脂,该树脂保留了较多的环氧基团,与胺类固化剂配合,可作为涂料或复合材料基体。此外,该改性树脂对其它环氧树脂有良好的乳化能力,用适量E-51环氧树脂与之混合,通过相转变法制备的水乳液稳定性好,固化膜综合性能良好,吸水率与溶剂型环氧体系相当。     

环氧树脂湿热老化机理的正电子湮没实验

采用热失重(TGA)、热机械分析(DMA)、正电子湮没技术(PAL)对环氧树脂618/DDS体系湿热老化前后的性能进行测试,测试了体系湿热老化前后的吸水率和介电性能,对环氧树脂618/DDS体系的吸水机理进行了研究。结果表明,环氧树脂618/DDS体系的吸水率为3.5%,湿热老化后对体系的热失重温度没有影响,湿热老化后环氧树脂618/DDS体系损耗模量降低了250MPa,玻璃化温度降低了大约50℃,损耗峰由湿热老化前的一个峰变为两个峰。吸水后介电常数增大,介电损耗值增大。湿热老化后自由体积尺寸减小,自由体积浓度增大,体系中的水分起着增塑剂的作用,导致基体中形成更多的微裂纹。     

水性环氧乳化剂的合成及其乳化性能

以环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)为原料在引发剂过硫酸钾的作用下合成了水性环氧乳化剂,探讨了反应温度、反应时间、引发剂添加量、E-51与PEG用量比对合成效果的影响,优化了合成条件,并研究了优化条件下制备的乳化剂对E-51的乳化效果.结果表明:优化的合成条件为引发剂添加量0.3%几环氧当量与羟基当量比1.00:1....     

不同长度脂肪链含萘环结构环氧树脂对NC-3000型环氧树脂的改性研究

为了研究不同脂肪链长度的环氧树脂对联苯苯酚环氧树脂/苯酚-亚联苯基固化剂(NC-3000/GPH-65)环氧体系的影响,合成了两种含萘环结构的具有不同长度脂肪链的环氧树脂R1和R2,通过核磁共振氢谱(1 HNMR)和元素分析(EA)对其结构进行了表征。将R1和R2以1%、3%、5%、7%(质量分数)的添加量分别加入NC-3000/GPH-65固化体系中制备固化物。通过示差扫描量热(DSC)和凝胶化时间测试研究R1和R2对NC-3000/GPH-65固化体系固化行为的影响,对改性固化物进行了热重分析(TGA)、弯曲强度测试、拉伸强度测试、吸水性和玻璃化转变温度(Tg)测试。结果表明,具有长链结构的R1对固化反应有延缓作用,而R2对固化反应有促进作用。随着R1和R2添加量的增加,改性固化物的力学性能、耐水性、Tg和耐热性都得到了一定程度的提高,通过SEM对固化物断面进行分析发现,固化物的断裂形式由脆性断裂变成韧性断裂。与短链结构的R2相比,长链结构的R1能够使固化物的力学性能、Tg和吸水率得到更大程度的提升,而其耐热性有一定程度的降低。     

水性环氧乳化沥青固化条件和最佳配方研究

受品种繁杂的影响,目前对水性环氧乳化沥青的研究尚不够深入,应用也不多。以针入度和延度为指标,以室内试验为基础,系统地研究了水性环氧乳化沥青固化条件以及水性环氧树脂和固化剂掺量对乳化沥青性能的影响,以此确定水性环氧乳化沥青的固化条件和最佳配方。结果表明:在120℃的温度条件下,水性环氧乳化沥青的固化时间为6h;水性环氧乳化沥青的最佳配方为乳化沥青85%、水性环氧树脂11.1%~11.5%、固化剂3.5%~3.9%,在此条件下,水性环氧乳化沥青蒸发残留物的针入度(25℃)为88.0(0.1mm)、延度(5℃)为96mm、软化点为49.8℃。     

不同湿热条件下碳纤维/环氧复合材料湿热性能实验研究

对比研究了环氧5228A树脂及碳纤维/环氧5228A树脂复合材料层合板在3种湿热环境(水煮、70℃水浸,70℃85%相对湿度)下的湿热性能,考察了湿热条件对复合材料层间剪切性能的影响规律,并从吸湿特性、物理化学特性、树脂力学性能、湿应力等方面分析了不同湿热环境下复合材料性能衰减的机制。研究表明,碳纤维/高温固化环氧树脂复合材料层间剪切性能主要是由吸湿率决定,相同吸湿率不同湿热条件下性能的下降幅度基本相同;3种湿热条件下该树脂及其复合材料未发生化学反应、微裂纹等不可逆变化,复合材料层合板湿热老化机制主要是吸入水分后基体增塑和树脂、纤维湿应变不一致导致的湿应力对复合材料性能的负面作用。     

自乳化水性环氧树脂的制备

采用聚醚醇二缩水甘油醚(PEGGE)、乙醇胺(MEA)及冰乙酸对双酚A环氧树脂(DGEBA)化学改性,在不需Lewis酸催化剂条件下制备低污染、高性能水性环氧树脂。首先,在物料摩尔比(MEA/PEGGE)2∶1,反应温度55℃,反应时间4h下,用PEGGE对MEA扩链合成MEA-PEGGE加成物;然后,在物料摩尔比(DGEBA/MEA-PEGGE)2∶1,反应温度65℃,反应时间5h下,用MEA-PEGGE加成物对DGEBA扩链,合成DGEBA-MEA-PEGGE加成物;再采用冰乙酸与DGE-BA-MEA-PEGGE加成物成盐,制备出具有良好水溶解分散性能的自乳化水性环氧树脂。该树脂涂膜性能优良,具有良好柔韧性和耐冲击性,改善了普通环氧树脂性能较脆的缺陷。     

新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究

采用新的合成方法合成了水性环氧树脂固化剂,初步探讨了该水性固化剂的性质。先将双酚A与环氧氯丙烷按质量比1∶2反应生成氯醚醇,再与二乙烯三胺发生胺解反应,形成类似于盐酸化的环氧胺加成物,又以单氯醚醇封闭活性高的伯胺氢,然后用NaOH脱除所有的HCl,再加入有机酸成盐,即形成水性环氧树脂固化剂。同样,将聚乙二醇与环氧氯丙烷反应,再与多胺反应,可将水溶性的链段引入固化剂中,不仅提高了固化剂的水溶性,而且改善环氧树脂的韧性。     

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理,使蒙脱土由亲水性变成亲油性,并且使其层间距由原来的1.2nm扩大到2.2nm.采用X-射线衍射仪研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为,制备了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料并测试了其性能.实验结果表明,环氧树脂与有机蒙脱土的相容性好,蒙脱土在环氧树脂中完全剥离;环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能以及阻隔性能与纯环氧树脂固化物相比均有不同程度的提高和改善.     

水性环氧树脂的研究及其固化

系统介绍了水性环氧树脂的研究方法 ,并比较了各种方法之间的优劣 ,简要介绍了水性环氧树脂的固化     

海因环氧树脂/HHPA体系的制备与性能

合成了海因环氧树脂,采用红外光谱和核磁共振进行了表征,以六氢苯酐(HHPA)为固化剂,制备了海因环氧树脂/HHPA体系,研究了海因环氧树脂/HHPA体系的固化反应性及其固化物的性能。结果表明:树脂体系在升温速率为10℃/min的条件下,在90～210℃有一放热峰,峰值温度为152.5℃;100℃下的凝胶时间大于42min,在140℃下为8min;树脂浇铸体的氧指数为23,抗弯强度为122MPa,弯曲模量为2.7GPa,冲击强度为14.9kJ/m2。     

缩聚物/加聚物复合胶乳的制备 Ⅰ.环氧树脂/丙烯酸树脂乳液接枝聚合反应

用乳液接枝聚合方法制备环氧树脂／丙烯酸树脂的复合胶乳水分散体系，考察了不同引发剂用量、乳化剂用量、单体浓度对复合胶乳粒径、接枝率、分子量的影响，并对这类复合胶乳体系的接枝机理进行了探讨。实验结果表明，引发剂浓度增大，粒径增大，分子量减小，接枝率增大；乳化剂浓度增大，分子量和接枝率变化不大，粒径则有下降趋势；环氧树脂浓度增大，粒径倾向于增大，分子量和接枝率则显著降低。说明缩聚物／加聚物接枝乳液聚合与一般乳液聚合规律有所不同。     

α-羟基,ω-环氧基聚己内酯/环氧树脂复合体系的制备和耐热性能

利用ε-己内酯的酶促开环聚合,合成了α-羟基,ω-环氧基聚己内酯低聚物(ETPCL);利用—OH与—NCO的亲核加成反应,通过聚氨酯途径合成了环氧基封端的聚己内酯接枝环氧树脂共聚物(PCL-g-GY250);将PCL-g-GY250与分子量较高的环氧树脂GT7071进行共混,通过胺类固化剂与环氧基团的固化反应制备了不同PCL-g-GY250含量的环氧树脂复合体系(PCL-g-GY250/GT7071);利用热失重分析(TGA)及在甲苯中的溶胀实验分别对复合体系的耐热性能和交联密度进行了表征。结果表明:随PCL-g-GY250含量的增加,体系的交联网络密度逐渐下降;PCL-g-GY250的引入,使得复合体系的耐温性能得到改善:当PCL-g-GY250与GT7071的质量比为4∶1时,固化体系的5%热失重温度(T5d%)可由纯环氧固化体系的145.0℃提高到216.3℃;尤其是纯PCL-g-GY250固化体系的T5d%更是达到293.9℃,相比纯环氧树脂固化体系提高了148.9℃。