纳米纤维素晶须改性羧酸型水性聚氨酯的合成及性能

以蓖麻油（CO）、22双（羟甲基）丙酸（DMPA）、异佛尔酮二异氰酸酯聚氨酯（IPDI）为主要原料合成了植物油基水性聚氨酯（WPU）,通过酸解法制得的纳米纤维素晶须（CNC）与WPU超声物理共混,利用纳米纤维素晶须与WPU基体之间强烈的氢键作用制得纳米复合材料（WPU/CNC）涂膜。通过红外光谱、粒径分析、扫描电子显微镜、热失重分析、超热扫描量热分析等方法来测试涂膜的性能。研究表明,在CNC的添加量为0.25 %（质量分数,下同）时,可获得分散性良好及性能优异的聚氨酯涂膜,纳米复合材料的拉伸强度从17.56 MPa增强到27.96 MPa;并且涂膜的热稳定性,硬段的分解温度及软段的玻璃化转变温度（Tg）也得到了很好的改善。     

PHET/PF原位复合材料力学、动态力学和热性能研究

自行合成了端羟基的热致性聚酯液晶(PHET),采用原位复合的方法制备了热致性聚酯液晶(PHET)/酚醛树脂(PF)原位复合材料,研究了PHET的用量对PHET/PF原位复合材料的冲击强度、弯曲强度、动态力学性能、热性能等的影响。结果表明,PHET的加入可以提高PHET/PF原位复合材料的力学性能、动态力学性能和热性能,当PHET质量分数为7.5%时,原位复合材料的冲击强度、弯曲强度和玻璃化转变温度(Tg)分别提高了44.69%、44.68%和22.9℃。在200℃时,PHET/PF共混物中液晶丝状织态结构明显且分布连续。     

混杂固化MAP-POSS改性水性聚氨酯丙烯酸酯/邻甲酚醛环氧树脂的制备与性能

制备了水性邻甲酚醛环氧树脂（o-CFER）和聚氨酯丙烯酸酯（PUA）,并以甲基丙烯酰氧基丙基笼型倍半硅氧烷（MAP-POSS）改性了PUA/o-CFER。通过UV-阳离子混杂固化制备了热固性高分子材料,用红外光谱仪、动态力学谱仪和热重分析仪进行了表征。结果表明,体系有很好的相容性,MAP-POSS的加入量为16 ％（质量分数,下同）时,材料的玻璃化转变温度达到122.3 ℃,提高了19.7 ℃;热重分析表明,当 MAP-POSS加入量为12 ％时,热降解所需的活化能最高,为41.44 kJ/mol,反应级数n为1.38;同时,玻璃钢复合材料的拉伸强度和弹性模量分别达到201.15 MPa和8.17 MPa,涂膜的硬度达到3 H,冲击性能达到50 kg·cm,并具有良好的附着力。     

DDS固化EP/MMT纳米复合材料性能研究

以4,4′-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备出一种剥离型MMT/EP(蒙脱土/环氧树脂)纳米复合材料。采用红外光谱(FT-IR)法、X射线衍射(XRD)法和动态力学分析(DMA)法等对复合材料的微观结构、插层剥离行为、热性能和力学性能等进行了研究。结果表明:MMT对EP分子结构无影响,有利于EP结构和性能的设计,也便于确定其固化工艺。在无促进剂的情况下,当体系中引入5%MMT(相对于EP质量而言)时,复合材料的干态热变形温度、玻璃化转变温度(Tg)、冲击强度和拉伸强度分别提高了39℃、21℃、27.30%和10.50%;适量的MMT能有效提高纳米复合材料的耐湿热性能。     

玄武岩纤维增强聚苯硫醚的性能研究

采用熔融共混的方法制备了玄武岩纤维(BF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料。考察了BF用量对PPS/BF复合材料力学性能、热性能和结晶性能的影响,以及硅烷偶联剂和填料种类对PPS/BF复合材料力学性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、负荷变形温度和分解温度均随BF用量的增加而提高;硅烷偶联剂KH560的加入可以改善复合材料的力学性能。在PPS/BF体系中添加玻璃纤维可以进一步提高材料的力学强度;在PPS/BF体系中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA)可以提高复合材料的无缺口冲击强度。通过差示扫描量热(DSC)测试发现,BF具有异相成核作用,可以促进树脂结晶并提高结晶速率。     

环氧树脂改性水性聚氨酯油墨连结料的合成与性能

以聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯和二羟甲基丙酸为主要原料,采用环氧树脂改性制备出稳定的水性聚氨酯油墨连结料。水性油墨连结料的红外光谱分析说明合成了水性聚氨酯结构油墨连结料;差示扫描量热法测试表明环氧树脂复合改性增加了涂膜交联度,涂膜玻璃化转变温度(Tg)明显提高;粒径分布分析说明经过环氧树脂改性水性聚氨酯树脂的粒径分布变宽;热失质量分析说明环氧树脂改性增加了涂膜的耐热性;水性聚氨酯油墨性能测试说明水性油墨连结料PUIV-1的基本性能优于所用的水性丙烯酸连结料。     

水性硝化纤维/聚乙烯醇复合乳液的制备与性能

将水性硝化纤维(WNC)乳液与聚乙烯醇(PVA)溶液共混制备了WNC/PVA复合乳液。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)表征了材料的相容性,并通过万能材料试验机、吸水率测试和热重分析等方法研究了PVA含量对复合材料力学性能、耐水性和热性能的影响。实验结果表明:WNC与PVA之间存在分子间氢键作用,两者相容性较好。当PVA含量为15%时,复合乳液具有优异的稳定性,涂膜拉伸强度为4.0 MPa,断裂伸长率为299.0%,吸水率为18.4%。     

液态丁腈橡胶增韧改性环氧树脂研究

用液态丁腈橡胶(LNBR)对环氧树脂(EP)进行增韧改性,制备出LNBR/EP复合材料。通过对不同含量LNBR的环氧树脂复合材料力学性能测试,结果表明:当LNBR含量为20 phr时,复合材料冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率达到23.6 KJ/m2、60.2 MPa和26.32%;利用SEM对复合材料分析得到LNBR增韧使环氧树脂从脆性断裂变为韧性断裂;利用差示扫描量热法对复合材料的热性能分析得到:随着LNBR份数增多,体系Tg温度逐渐降低。     

聚乳酸/废旧玻璃钢粉复合材料的制备和性能研究

以废旧玻璃钢粉(WFRP)为填料制备了聚乳酸(PLA)基复合材料,通过力学性能测试和热重分析,研究了WFRP含量对复合材料性能的影响。结果表明:随着WFRP用量的增加,复合材料的拉伸强度下降,冲击强度先升高后降低,弯曲强度和洛氏硬度逐渐增大,热稳定性逐渐提升。     

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究

结合水性技术和紫外光固化技术,在聚氨酯预聚体末端引入季戊四醇三丙烯酸酯,合成了紫外光固化的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,提高了涂膜的交联密度,改善了涂膜的耐水性和机械强度等性能;并进一步研究了紫外光固化的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成条件与乳液稳定性以及涂膜性能之间的关系。     

环氧树脂基介电复合材料的制备和性能研究

以环氧树脂(EP)为基体树脂、经硅烷偶联剂改性后的压电陶瓷钛酸钡(BaTiO3)为增强填料,采用浇铸法制备了有机/无机介电复合材料。研究了填料用量对复合材料介电性能、力学性能和热性能的影响。实验结果表明,BaTiO3能显著提高材料的介电常数,当w(BaTiO3)=60%时,复合材料的介电常数为23.6,比纯EP的介电常数(4.0)提高了近6倍,而且复合材料的介电常数受频率影响较小,具有较好的频率稳定性;随着BaTiO3含量的增加,材料的弯曲强度和冲击强度都呈先增后减的趋势,最大弯曲强度和冲击强度分别为123.8 MPa和26.3 kJ/m2;材料的热稳定性研究表明,材料的起始热分解温度随着BaTiO3含量的增加而提高,材料的耐热性能得到改善。     

环氧树脂/玻纤/BN导热绝缘复合材料制备研究

采用高温模压成型法制备环氧树脂/玻纤/BN导热复合材料,探讨了BN用量对复合材料力学性能、导热性能和电性能的影响,结果表明.当BN用量为10%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度较佳;导热性能随BN用量的增加而提高,当BN用量为20%耐.热导率为0.7438 W/mk,此时复合材料仍保持较好的绝缘性能.     

Studies on Preparation and Property Researches of EP/SiC Thermal Conductivity Composites

The epoxy resin/silicon carbide thermal conductivity composites were prepared via casting method. The content of SiC and coupling reagents effecting on the thermal conductivity, mechanical and thermal properties of composites were investigated. Results revealed that the thermal conductivity properties of the composites were improved with the increasing mass fraction of SiC, and the thermal conductivity coefficient λ was 0.7152 W/mk with 50% mass fraction of SiC, being over 3 times of that of native epoxy resin. The flexural strength and impact strength of the EP/SiC composites increased firstly, but decreased with excessive addition of SiC, and the properties of EP/SiC composites were maximum with 10 wt% SiC. DSC and TGA analysis showed that the glass transition temperature (Tg) of composites decreased, but the heat resistance increased with the addition of SiC. SEM observation of impact fracture revealed that the impact strength had the relationships of large or small fracturing ability and the fracturing extended ability and the resin elasticity deformation.     

环氧树脂／碳化硅晶须导热复合材料的制备研究

用共混复合-浇注成型法制备环氧树脂／碳化硅晶须（EP／SiCw）导热复合材料,研究了导热填料种类、形状、用量和表面处理对复合材料的导热性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,SiCw较SiCp更易改善材料的导热性能,热导率随SiCw用量的增加而增大,当SiCw体积分数为42．1％时,复合材料热导率为0．9611W／（m·K）;力学性能随SiCw用量的增加先增加后降低。表面处理有利于提高复合材料的导热性能和力学性能。SiCw的加入使环氧树脂的耐热性提高、Tg降低。     

热塑性树脂改性氰酸酯树脂的相结构表征

采用异步合成法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PST)、聚丙烯腈(PAN)与氰酸酯(CE)的共聚物,比较了3种热塑性树脂对共聚物力学性能、玻璃化温度(Tg)、转化率及反应活化能的影响,并讨论了共聚物的相图变化、微观结构与宏观性能之间的联系以及催化剂对改性体系相结构的影响。结果表明,当加入质量分数为15%的PMMA时,改性体系的冲击强度和弯曲强度比纯氰酸酯树脂分别提高了94.99%和29.90%,玻璃化温度提高了约30℃。改性体系经150℃固化,转化率可提高90%以上。改性体系的相结构随PMMA含量增加依次出现分散相、双连续相和相反转结构,在临界点(m(PMMA)=15%)附近可形成双连续相结构。相尺寸和相间距随固化温度升高而加大。共聚物中热塑性树脂的含量和共聚物的固化工艺对共聚物的相结构有较大影响,通过相结构的转变,进而影响到共聚物性能,拓展了其应用范围。     

基于含硅多芳炔化合物制备新型聚三唑树脂

以含硅多芳炔化合物(PSA)与1,3,5-三叠氮甲基-2,4,6-三甲基苯(TAMTMB)为原料,通过1,3-偶极环加成反应制备了新型含硅聚三唑树脂Si-PTA3,考察了树脂的流变性能、固化行为、热性能及单体配比对其热性能的影响。采用模压法制备了单向T700碳纤维增强的Si-PTA3树脂复合材料T700/Si-PTA3,测定了其力学性能。结果表明,Si-PTA3树脂具有良好的加工性能,可在80℃下固化,耐热性较好;炔基与叠氮基摩尔比为1.1:1.0时树脂固化物的热性能最好,玻璃化转变温度达334℃,在氮气中热失重5%时的温度达351℃;复合材料T700/Si-PTA3常温下的弯曲强度高于1670 MPa,250℃时弯曲强度保留率超过67%。     

介孔MCM-48粉体对环氧树脂性能影响

采用溶液共混法制备了介孔MCM-48粉改性环氧树脂复合材料,研究了MCM-48添加量对复合材料力学性能及介电性能的影响。结果表明,添加少量的MCM-48粉能够同时对环氧树脂起到增强增韧效果。复合材料1MHz下的介电常数及介电损耗均随MCM-48添加量的增加先降低后升高。当MCM-48的添加量为2%时,复合材料的综合性能最佳,弯曲强度为82.15 MPa,弯曲弹性模量为2.45 GPa,冲击强度为21.75 kJ/m2,分别比纯环氧树脂提高了27.36%、28.32%、136.59%。复合材料1MHz下的介电常数为3.55,介电损耗为0.028。该材料有望在微电子领域获得应用。     

Mechanical,thermal, and dielectric properties of aluminum nitride/glass fiber/epoxy resin composites

The treated hybrid fillers of aluminum nitride/glass fibers (AlN/GF) were performed to prepare the AlN/GF/epoxy composites by casting method. Results showed that the flexural and impact strength of the composites were increased firstly, but decreased with the excessive addition of AlN. The mechanical properties were optimal with 5 wt% treated AlN. The thermal conductivities of the composites were improved with the increasing content of AlN, and the thermal conductive coefficient λ was 1.412 W/mK with 70 wt% treated AlN, about seven times higher than that of pure epoxy resin. The dielectric constant and dielectric loss of the composites were increased with the increasing content of AlN. For a given AlN/GF hybrid fillers loading, the surface treatment of AlN/GF hybrid fillers exhibited a positive effect on the mechanical properties and thermal conductivities of the composites. POLYM. COMPOS., 35:381–385, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers     

环氧树脂/玻璃布/BN导热复合材料的制备与性能研究

采用高温模压成型法制备环氧树脂(EP)/玻璃布/氮化硼(BN)导热复合材料。探讨了BN用量和偶联剂处理对复合材料力学性能、导热性能和介电性能等影响。结果表明:当w(BN)=15%时,复合材料的冲击强度较高;导热性能随着BN用量的增加而增大;当w(BN)=25%时,改性复合材料的热导率为0.901 2 W/(m.K),此时复合材料仍保持较低的介电常数和介电损耗。当BN用量相同时,偶联剂表面处理可有效改善复合材料的力学性能和导热性能。     

丙烯酸树脂及其复合材料热降解动力学研究

采用热重分析仪研究了丙烯酸树脂(AR)和粒径不同玻璃纤维/丙烯酸树脂(GF/AR)复合材料的热降解过程,比较了不同粒径的GF对AR复合材料的热稳定性和其热降解过程的影响,并结合扫描电镜表征了其微观形貌。采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算了AR和GF/AR复合材料的热降解动力学活化能,并运用Coats-Redfern法确定了AR和GF/AR复合材料对应的热降解反应机理函数。结果表明:AR和GF/AR复合材料呈现出相似的热分解阶段,GF有助于提高材料的热稳定性且与基体结合较好、分散较均匀;通过不同的计算方法获取了相应的活化能并确定了相应的机理函数。