GNS/BOZ/EP复合材料的合成及性能研究

采用氧化-还原法制备了石墨烯纳米片(GNS);然后将GNS加入到苯并噁嗪(BOZ)/环氧树脂(EP)体系中,制成了GNS/BOZ/EP复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)法等对所得GNS的结构进行了表征和分析,同时研究了复合材料的力学性能和耐热性。研究结果表明:GNS能提高BOZ/EP体系的力学性能和耐热性;当w(GNS)=0.2%(相对于复合材料总质量而言)时,GNS/BOZ/EP体系的综合性能相对最优,其冲击强度(14.2 k J/m2)比BOZ/EP体系提高了14.5%左右,弯曲强度达到了139 MPa,最初热分解温度和最大热分解温度(分别为299.7、353.4℃)均有所提高。     

纳米SiO2改性BOZ/BMI/BADCy共聚物的制备及性能研究

研究了纳米SiO2含量对苯并恶嗪树脂(BOZ)/双马来酰亚胺(BMI)/双酚A型氰酸酯(BADCy)/纳米SiO2复合材料力学性能、热性能和吸水性能的影响。结果表明,当纳米SiO2质量分数为3%时,BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有较高的强度和良好的韧性,其缺口冲击强度和弯曲强度比BOZ/BMI/BADCy共聚物分别提高了11.6%和8.5%;同时,纳米SiO2质量分数为3%时BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有优异的耐热性,其初始热分解温度和最大热分解温度分别为343.2℃和430.3℃。     

改性氰酸酯类耐高温胶粘剂的研究

以双马来酰亚胺(BMI)、双酚A型氰酸酯(BADCy)和苯并噁嗪(BOZ)树脂为基体树脂,纳米二氧化硅(nano-SiO2)为填料,制备耐高温胶粘剂。采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法和Ozawa法研究了nano-SiO2/BOZ/BMI/BADCy共聚物的固化动力学过程。结果表明:当m(BOZ)∶m(BMI)∶m(BADCy)=1∶1∶2、w(nano-SiO2)=3%时,相应BOZ/BMI/BADCy胶粘剂的表观活化能(47.82 kJ/mol)低于无nano-SiO2体系(59.17 kJ/mol),并具有良好的耐高温性能;在250℃时用该胶粘剂胶接硅钢片,胶接件经250℃老化1 000 h后,其剪切强度仍保持稳定。     

BMI/DBA/PC改性树脂体系的制备与性能研究

采用熔融预聚法制备N, N'-4, 4' -二苯甲烷双马来酰亚胺（BMI）/二烯丙基双酚A(DBA)/聚碳酸酯（PC） (BMI/DBA/PC) 改性树脂体系,研究了含有不同含量PC的改性树脂的力学性能、热稳定性及界面结构。结果表明,PC的加入能明显提高树脂的韧性和强度;当PC含量为8 %（质量分数,下同）时,相比BMI/DBA树脂浇铸体,BMI/DBA/PC树脂浇铸体的拉伸强度提高36.3 %,冲击强度提高109.1 %;改性树脂体系保持了优异的热稳定性和较高的热变形温度;改性树脂体系的相界面结构为PC相以微球状分散于BMI/DBA中,相界面较厚,界面作用较好。     

苯并噁嗪和双马来酰亚胺共混树脂性能的研究

将苯并噁嗪(BOZ)和双马来酰亚胺树脂(BMI)按照不同的配比进行共混固化,制备了浇铸体和玻璃纤维增强的层压板。测试结果表明,BOZ和BMI共混的树脂浇铸体线性收缩率为0.85%~0.93%,小于BMI的1.3%略高于BOZ的0.73%。浇铸体和层压板的弯曲强度均随着BOZ含量的增加而上升,并且层压板吸水率还具有不断降低的趋势;其电气绝缘性能较佳。同时该共混树脂体系具有较好的耐热性,其Tg最高达到257℃比单纯BOZ的Tg提高了近50℃。DSC结果表明BOZ/BMI树脂体系的固化反应相对二者各自固化反应向低温移动,使体系中的BMI在相对较低的温度就固化完全。     

不同环氧树脂对BMI/CE树脂体系的非等温固化行为研究

采用差示扫描量热仪研究了不同牌号环氧树脂对双马来酰亚胺/氰酸酯（BMI/CE）树脂体系在不同升温速率下的固化反应。在保持BMI/CE质量比为1/2的前提下,加入同等质量不同牌号环氧树脂,运用Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得不同体系的活化能、反应级数等动力学参数。结果表明,用环氧树脂（AG-80）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为81.55kJ/mol,反应级数为0.93;环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系的活化能的平均值为69.25kJ/mol,反应级数为0.92;环氧树脂（TDE-85）改性的BMI/CE树脂体系更有利于固化工艺的实现。     

BMI对苯并噁嗪树脂的改性

用具有优良热性能的双马来酰亚胺(BMI)改性苯并噁嗪(BOZ)树脂,制备了BOZ/BMI树脂。采用旋转黏度计和热重分析仪研究了BMI对BOZ树脂流变性能及热稳定性能的影响,并建立了等温黏度流变模型。结果表明:BOZ/BMI树脂的热稳定性能显著提高,w(BMI)为20%的BOZ/BMI树脂在800℃时的残炭率为44.56%,远高于BOZ树脂的35.12%;采用等温黏度流变模型可预测BOZ/BMI树脂任意时间与温度条件下的黏度数据。     

苯并恶嗪改性RTM双马来酰亚胺树脂性能研究

采用苯并恶嗪(BOZ)树脂对RTM双马来酰亚胺(BMI)树脂改性,通过流变性能测试,动态机械分析,扫描电镜及力学性能测试研究了BOZ含量对改性树脂性能的影响。结果表明,加入质量分数7%BOZ的改性树脂体系综合性能最优,相比于未改性树脂,固化收缩率减小约16%,冲击强度提高约47%,且拉伸强度未有明显下降,而拉伸模量和弯曲模量则略有提高,并保持了较好的耐热性能,可满足RTM工艺的开放期要求。     

改性BMI/苯并噁嗪树脂固化反应特性研究

以双马来酰亚胺(BMI)作为苯并噁嗪(BZ)树脂的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法及Freeman-Carroll法研究了改性BMI/BZ树脂体系的反应特性和固化反应动力学过程。结果表明:改性BMI/BZ树脂体系的凝胶时间随BMI用量增加而缩短;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应只有一个放热峰,其峰顶温度(230℃左右)明显低于纯BZ体系,并且与BMI用量无关;改性BMI/BZ树脂体系的固化反应近似于1级反应,当w(BMI)=30%~50%时,所建立的固化反应动力学模型在10℃/min时能较好描述改性树脂体系的固化反应过程。     

PA6/ABS共混物性能研究

将聚酰胺6（PA6）与市售的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂共混,制备PA6/ABS共混物。研究了ABS树脂的用量对PA6/ABS共混物力学性能的影响;采用苯乙烯及丙烯腈共聚物（SAN）和ABS粉料熔融共混制得不同胶含量的ABS/SAN共混物。研究了不同胶含量的ABS/SAN共混物对PA6/ABS共混物力学性能的影响。在PA6/ABS/SAN共混物中引入苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚（SAM）树脂取代部分SAN树脂,研究了SAM树脂的加入及引入顺序的不同对共混物性能的影响。结果表明, ABS树脂的用量在50%～60%左右时共混物性能最佳。随ABS/SAN共混物胶含量提高,共混物的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量逐渐降低。随SAM树脂替代SAN量增加,共混物的拉伸和弯曲性能先降低后增加。但共混物熔体流动速率降低明显,而SAM树脂的引入顺序对共混物的力学性能影响不大。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

双噁唑啉化合物增容PET/PA66共混体系的研究

合成了双恶唑啉化合物（BOZ），制备了PET／PA66／BOZ共混物。用扫描电镜观察了共混物的形态，表明BOZ的加入改善了PET／PA66的相容性，BOZ是反应性的界面相容剂；测试了共混物的力学机械性能，结果显示BOZ在适合的添加量时，冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、断裂伸长均有所提高。     

Intrinsic flame-retardant epoxy resin composites with benzoxazine: Effect of a catalyst and a low curing temperature

Three kinds of inherent flame-retardant epoxy resin (EP) composites with 20 wt % benzoxazine (BOZ) were prepared with different curing processes with 2-methyl-1H-imidazole (MI) as a catalyst or/and changes in the curing temperature. The effects of the curing process on the flame retardancy, thermal stability, mechanical properties, and curing behaviors were investigated. The composite with added MI cured at low temperature (EBM–LT) had the best properties. It possessed a 35.3% limiting oxygen index and achieved a UL 94 V-0 rating. Thermogravimetric analysis indicated that EBM–LT had the best thermal stability among the three kinds of EP composites with BOZ. The EP composites with BOZ mainly displayed a condensed-phase flame-retardant mechanism. The mechanical properties improvement was attributed to the formation of a heterogeneous network. Differential scanning calorimetry indicated that MI reacted with EP and catalyzed the homopolymerization of BOZ, and EP reacted with BOZ. Fourier transform infrared spectroscopy analysis indicated that curing at lower temperature caused the formation of more homopolymers of BOZ. The relationship of the curing process, network structure, and properties of EP composites with BOZ was established; this could help with the design of high-performance EP composites with BOZ. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47847.     

The tribological properties of benzoxazine‐bismaleimides composites with functionalized nano‐SiO2

To improve the tribological properties of benzoxazine (BOZ) resin, bismaleimides (BMI) resin is chosen as organic phase, hyperbranched polysilane functionalized SiO₂ nanoparticles (HBPSi‐SiO₂) are chosen as inorganic modifiers to prepare HBPSi‐SiO₂/BOZ‐BMI composites using high shear and ultrasonic processes. The effect of content of HBPSi‐SiO₂ on the mechanical properties and tribological properties of the composites are investigated. The results show that suitable addition of HBPSi‐SiO₂ can largely enhance the impact strength, reduce the friction coefficient, and wear rate of BOZ‐BMI resin. Scanning electron microscopy is employed to research the wearing mechanism of materials. The severe wear of the BOZ pure resin is owing to fatigue wear, and the moderate wear of BOZ‐BMI resin is attributed to adhesive wear. While, the mild wear of the composites with HBPSi‐SiO₂ is due to abrasive wear. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

二元胺型苯并噁嗪/双马来酰亚胺共混树脂及其玻璃布增强的层压板

苯并噁嗪(BZ)和双马来酰亚胺(BMI)按照不同的配比进行共混固化。用FTIR、DSC、凝胶化时间、DMA、TGA、万能电子拉力机分别研究了BZ/BMI共混体系的固化行为以及BZ/BMI固化树脂的热性能和剪切强度等。结果表明BZ和BMI除了发生均聚反应,还发生苯并噁嗪开环生成的酚羟基和双马来酰亚胺的双键生成醚键的反应。BZ和BMI共混后,固化温度比各自的固化温度都低。BMI的加入提高了共混树脂的热性能,BZ/BMI固化树脂的T_g达289℃,T_d5达387℃,T_d10达422℃,800℃的残炭率达55.3%。另外,BMI的加入提高了BZ/BMI固化树脂的剪切强度,当BMI的含量为60％时,BZ/BMI固化树脂的剪切强度为12.44 MPa。进一步,制备了玻璃布增强的BZ/BMI层压板,并对其力学性能和断面形貌进行了研究。结果表明,当BMI用量为40%时,BZ/BMI层压板的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别达394 MPa、490 MPa、160 kJ·m^-2。     

二烯丙基双酚A改性双马来酰亚胺三嗪树脂的固化工艺及性能

以烯丙基化合物改性的方法制得了改性双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂,研究了改性BT树脂体系的固化动力学,求得表观活化能为45.9 kJ/mol,反应级数为0.842,确定了固化工艺,并采用力学性能分析和动态热机械分析等手段对树脂浇铸体的性能进行了研究.结果表明,对于烯丙基化合物改性BT树脂体系,二烯丙基双酚A具有改善双马来...