酚醛氰酸酯/环氧共固化树脂的结构和性能

研究了具有不同摩尔比的酚醛型氰酸酯（NCE）与双酚A型环氧（E-51）共固化树脂的化学结构与物理性能．结果表明,在共固化树脂的结构中,主要存在着三嗪、噁唑啉酮、异氰脲酸、醚键等化学结构．只有当氰酸酯的摩尔数大于环氧时,随着共固化体系中-OCN摩尔数的提高,化学结构中三嗪环含量增大,共固化树脂的力学性能、玻璃化转变温度（Tg）、烧蚀残留率、吸水率随之提高;当-OCN／epoxy的摩尔比大于1时,固化树脂的Tg比摩尔比小于1时提高30℃以上,力学性能的变化具有相同的规律．     

环氧树脂与氰酸酯共固化产物性能的研究

用DSC,介电和动态力学等分析方法研究了组成对乙酰丙酮过渡金属络合物催化促进的环氧树脂与氰酸酯共固化反应体系反应动力学参数,固化产物力学、电气和耐热性能以及玻璃化转变温度的影响。结果表明,随着共固化反应体系中氰酸酯含量的增加,其表观反应活化能和频率熵因子均随之升高;在相同的固化条件下,共固化产物中三嗪环结构含量增加,聚醚结构减少,玻璃化转变温度升高,耐热性能、介电性能提高。      

氰酸酯/环氧树脂的固化反应历程

采用傅里叶红外光谱仪研究了4种不同比例的氰酸酯(CE)/环氧树脂(EP)混合体系在一系列固化温度下固化后的产物组成,结果证实了6步反应的存在。当EP含量高时,体系生成物主要是口恶唑烷酮和部分异氰酸脲,而三嗪环很不显著;EP含量低时,首先形成三嗪环,然后三嗪环与环氧生成口恶唑烷酮或异氰酸脲。反应温度较低时(≤160℃),CE首先生成三聚体,再同环氧反应生成口恶唑啉、口恶唑烷酮以及异氰酸脲;在较高温度下固化时(160℃～180℃),主要进行的是三聚氰酸酯重排生成异氰酸脲的反应以及异氰酸脲同环氧官能团生成口恶唑烷酮的反应。生成物组成的差异是影响固化物宏观性能,如耐热性的根本原因。     

氰酸酯/环氧树脂CE-40体系的固化反应

采用差示扫描量热(DSC)方法计算得到氰酸酯/环氧树脂CE-40体系反应动力学常数,分析了温度和浓度对反应速率的影响,同时结合红外光谱对各温度段发生的反应进行了推断。研究表明,CE-40体系有两个反应温度区——低温区(150℃-180℃)和高温区(200℃-250℃)。低温区是环氧与氰酸酯直接反应,产物为三聚氰酸酯和口恶唑啉,反应速率对浓度敏感,随反应物浓度下降而降低;高温区是低温区的生成物与环氧的进一步反应,主要产物为口恶唑烷酮和异氰酸脲,反应温度决定了反应速率。     

环氧树脂改性双环戊二烯型氰酸酯树脂固化反应性

采用凝胶试验、 FTIR和DSC等手段研究了环氧E-51与双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)共聚体系的固化反应性以及阶梯固化过程中—OCN基、 三嗪环、 唑啉、 噁唑啉酮的变化情况。结果表明, 环氧树脂既能够催化氰酸酯本身三聚成环反应, 又对氰酸酯三聚成环反应有稀释作用。当环氧树脂含量(环氧占混合物总量的质量百分比)大于5wt％时, 催化效果增加不明显, 稀释作用加强; 当环氧树脂含量约为25wt%时, 以上两种作用效果基本平衡, 改性体系的固化反应活性和纯DCPDCE相当。阶梯固化时, 低温阶段(160~180℃)主要发生生成三嗪环和唑啉的反应, 高温阶段(200~220℃)主要发生三嗪环和唑啉向噁唑啉酮的转化反应。另外, —OCN基的低温转化率随着环氧树脂含量的增大而提高, 固化树脂的最终结构组成和环氧树脂的含量有关。      

海因环氧改性氰酸酯树脂体系的固化行为研究

目的 采用非等温差示扫描量热法（DSC）和傅里叶红外光谱（FT–IR）研究海因环氧/双酚A型氰酸酯（BAE）和海因环氧/四甲基双酚F型氰酸酯（TBF）的固化反应行为。方法 通过Kissinger、Ozawa和Crane法对2种树脂体系的固化动力学参数进行了计算,并采用热重分析（TGA）和热机械分析（DMA）评价树脂改性前后的热稳定性和热力学性能。结果 海因环氧改性氰酸酯树脂体系均呈现双重固化放热峰,TBF体系具有相对更高的表观活化能,而BAE体系具有更好的耐热性能,其玻璃化转变温度（tg）和在氮气下质量损失率为5%时的温度分别为271.6℃和403.4℃。结论 海因环氧树脂可以促进氰酸酯的聚合反应,制备的改性树脂体系可用于耐高温树脂基体和电子封装等材料。     

双酚AF型环氧树脂/氰酸酯共聚物的制备与性能EI北大核心CSCD

用双酚AF型环氧树脂(DGEBHF)改性双酚A型氰酸酯(BACY),制备一种新型含氟氰酸酯共聚物,并对比双酚A型环氧树脂(DGEBA)/BACY共聚物研究了其性能。采用凝胶时间和差示扫描量热法分析了DGEBHF对BACY固化性能的影响,结果表明,DGEBHF能有效改善BACY的固化性能。通过冲击强度(σK)和粘接强度(τ)的测试,研究了DGEBHF添加量对DGEBHF/BACY共聚物力学性能的影响,结果表明,共聚物的σK随DGEBHF含量的增加而增大;添加总量15%的DGEBHF时,DGEBHF/BACY粘接强度最大,且相比纯BACY明显提高。介电性能分析可得,DGEBHF会降低BACY的介电性能,但是DGEBHF/BACY的介电性能优于DGEBA/BACY。最后,通过热重分析法分析了DGEBHF对BACY热稳定性的影响,结果发现,DGEBHF会降低BACY的热稳定性,但是DGEBHF/BACY的热稳定性大于DGEBA/BACY。     

海工混凝土结构用环氧树脂固化体系性能研究

随着我国海洋经济的飞速发展,对海工混凝土结构腐蚀修复补强技术的需求日益增大。现有地面以上混凝土结构修复技术非常成熟,环氧树脂固化体系对于海洋环境的适用性是其应用环境由地面拓展到海工领域的关键。本研究遴选出7种市售固化剂,通过固化剂及树脂体系黏度、水下凝胶时间对其进行初步筛选,并研究了固化环境、固化时间、固化剂用量对树脂体系的压缩性能影响。最终,通过对拉伸性能、黏结性能的研究,得到海水环境下综合性能表现最优的为810固化剂。结果表明:当环氧树脂E51与固化剂810质量比为2∶1时,在海水中养护7 d,水下凝胶时间为65 min,压缩强度为101.59 MPa,拉伸强度为32.59 MPa,断裂伸长率为4.09%,黏结强度为3.52 MPa。     

新型环氧树脂芳胺固化剂的合成及其固化性能

以酚酞型双马来酰亚胺(PBMI)和芳香二胺(DDE)为原料,经迈克尔加成反应制备出新型环氧树脂芳胺固化剂(PBMIDDE),红外光谱和核磁共振等分析方法证实了新型固化剂的分子结构。用动态差示扫描量热法(DSC)确定了该固化剂和环氧树脂的固化工艺并对固化动力学进行了研究。采用Kissinger方程、FWO方程计算出固化反应活化能分别为46.7 kJ/mol,49.1 kJ/mol,并结合Crane方程计算出反应级数为0.88。动态热机械分析表明,完全固化的树脂体系玻璃化转变温度为153℃;热失重研究结果显示,新型环氧树脂体系具有优异的热稳定性。     

氰酸酯/环氧树脂共混物热分解动力学

利用动态TGA方法研究了双酚A二缩水甘油醚环氧树脂和酚醛环氧树脂与双酚A二氰酸酯的两类共混物的热稳定性。用Coats-Redfern研究了不同配比共混物的热分解动力学。结果表明,氰酸酯含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有两阶段分解机理,而环氧含量大的双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有均一的热分解活化能;相比较而言,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物的分解活化能基本上不随温度和组成变化。从后期失重温度和活化能看,酚醛环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物具有比双酚A二缩水甘油醚环氧树脂/双酚A二氰酸酯共混物更高的热稳定性。     

氰酸酯／双马来酰亚胺／环氧树脂三元共聚物及性能研究

采用双马来酰亚胺和环氧树脂与氰酸酯共聚对氰酸酯树脂进行改性，用FTIR跟踪了其固化过程。性能测试表明，当BCE：BMI：EP为5：2：3时，其固化物的冲击强度达到了12．2kJ·cm^-2，韧性有较大的提高；改性树脂的耐热性随着EP含量的增加而下降，当EP含量为30％时，Tg为233．7℃；改性后的氰酸酯树脂在1MHz频率下的介电常数和介电损耗角正切都比纯CE的有所增加，但上涨的幅度较小，仍具有优异的介电性能；DMA分析表明，在瓦温度时，损耗因子和损耗模量达到最大值，其中，tanδmax为0．359。     

新型高性能环氧化学灌浆材料

采用有机硅与双酚A型环氧树脂反应 ,并以此制备了一种新型高性能糠醛丙酮环氧灌浆材料。研究了不同氨基硅油含量对改性环氧灌浆材料固结物力学性能的影响 ,确定了合成条件 ,用TG对其耐热性进行了表征。结果表明 ,所制备的糠醛丙酮环氧灌浆材料的韧性和耐热性都有明显的提高     

氰酸酯树脂的合成与表征

简要叙述了氰酸酯树脂的性能及国内外研究的状态，并介绍了双酚Ａ型氰酸酯树脂的合成方法，性能及其结构表征。     

双螺环季戊四醇二膦酸酯环氧树脂的制备,表征及其耐热性能研究

三氯氧磷和季戊四醇反应得到的双螺环季戊四醇二膦酸酯二氯经与二烯丙基胺反应,再用mCPBA进行环氧化可得一种新型含双螺环季戊四醇二膦酸酯型环氧树脂(SPDPCDAAEP),采用红外光谱、核磁氢谱对环氧树脂的结构 进行了表征.同时用示差扫描量热分析(DSC)对SPDPCDAAEP/间苯二胺体系的非等温固化动力学的研究结果表明,SPDPCDAAEP在较低的温度下即可发生固化,且固化所需的活化能为64.47kJ/mol.最后将SPDPCDAAEP作为一种反应型阻燃剂应用于双酚A缩水甘油醚( DEGBA)的阻燃改性,热失重分析(TGA)数据显示SPDPCDAAEP/DEGBA复合材料在500℃、600℃及700℃的成碳率随着SPDPCDAAEP的添加量的增加而提高.尤其当SPDPCDAAEP所占的质量分数为40％时,温度为500℃的成碳率达到了56.9％,而温度为700℃的成碳率也达到了42.2％.     

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%。      

双酚系化合物及其环氧树脂的合成和性能综述(上)

较详细介绍了双酚系化合物及其环氧树脂的合成方法和工艺路线 ,以及环氧树脂固化物的固化性能。     

硼酸铝晶须增强氰酸酯树脂的性能

采用硼酸铝(AlBw)晶须改性氰酸酯树脂制备出氰酸酯树脂/晶须复合材料,研究了表面处理和晶须用量对氰酸酯树脂体系的反应活性、复合材料力学性能以及耐湿热性的影响.结果表明,未经表面处理的AlBw晶须不能改善氰酸酯树脂体系的韧性,反而使树脂韧性下降,表面处理的晶须均可以改善树脂的力学性能,经硼酸酯偶联剂处理后的AlBw晶须使树脂体系冲击强度提高.采用硼酸酯偶联剂对AlBw晶须进行表面处理可明显改善晶须在树脂体系中的分散性.在晶须用量低于8%时,随着晶须加入量的增加,树脂体系的力学性能增大,氰酸酯树脂/晶须复合材料表现为韧性断裂并有明显的晶须拔出现象.晶须的加入使树脂体系耐热性和耐湿热性提高,加入8%的AlBw晶须使体系吸水率下降,冲击强度和弯曲强度保持率提高.     

氰酸酯树脂改性的研究现状

介绍了氰酸酯树脂改性的几种方法,阐述了热固性树脂、热塑性树脂、橡胶弹性体、晶须等改性氰酸酯的研究现状及优缺点,并展望了氰酸酯树脂的研究方向。