水性聚氨酯的改性研究进展

水性聚氨酯在胶粘剂及涂料行业中有很好的发展前景。但由于分子中引入了亲水性基团,水性聚氨酯在耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面表现较差,需不断对其进行改性研究。文中综述了近年来国内外对水性聚氨酯的一些改性情况,如纳米改性、生物改性、有机氟改性等,并对水性聚氨酯的改性发展方向进行了展望。     

水性聚氨酯的改性研究进展EI

水性聚氨酯在胶粘剂及涂料行业中有很好的发展前景。但由于分子中引入了亲水性基团,水性聚氨酯在耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面表现较差,需不断对其进行改性研究。文中综述了近年来国内外对水性聚氨酯的一些改性情况,如纳米改性、生物改性、有机氟改性等,并对水性聚氨酯的改性发展方向进行了展望。     

硬段阻燃改性水性聚氨酯的合成与性能

以二溴新戊二醇(DBNPG)为扩链剂,用硬段改性的方式将阻燃元素引入到水性聚氨酯中,合成出一系列不同改性程度的阻燃水性聚氨酯。用傅立叶红外光谱、核磁碳谱表征了合成产物;并用氧指数仪、TG热重分析仪、DSC差热分析仪对其进行研究。结果表明,15%(质量百分含量)DBNPG改性的水性聚氨酯氧指数已达29.6%;与未改性水性聚氨酯相比,其热稳定性提高;相分离程度随改性程度不同而规律性变化。     

二元改性聚氨酯耐热胶粘剂的研制

通过单因素实验和正交实验,以胶粘剂对基材(丁苯橡胶-丁苯橡胶)的剪切强度为依据,确定了用氨基硅油和环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂时,制备聚氨酯预聚体的单体甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚二元醇(DL2000)的恰当配比,氨基硅油和环氧树脂的恰当添加量,以及恰当的反应时间和反应温度。通过热分析技术(TG-DSC),对比分析了未改性胶粘剂和二元改性胶粘剂的热性能;最后对比检测了未改性胶粘剂和二元改性胶粘剂对不同基材的剪切强度以及自身的各种性能。实验结果表明:二元改性聚氨酯胶粘剂对各种基材具有较高的粘接强度,其自身具有良好的附着力、较低的吸水率、较好的热稳定性和耐酸碱性能。     

水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展

针对纳米改性剂在水性聚氨酯改性方面的应用,介绍了不同的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,总结了近年来在水性聚氨酯纳米改性方面所取得的成就,探讨了纳米改性剂在提高水性聚氨酯的耐水性、热稳定性和力学性能方面的突出作用,并展望了今后水性聚氨酯纳米复合材料的发展方向。     

改性阻燃环氧树脂胶粘剂的研制

以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)为阻燃剂,以聚酯型聚氨酯预聚体改性环氧树脂E-44为基体,制备改性阻燃环氧树脂胶粘剂.通过对改性基体材料进行电子探针(EPMA)以及冲击强度测试,对改性阻燃胶粘剂进行剪切强度、热稳定性以及阻燃性能测试,从而确定了聚氨酯与阻燃剂用量对胶粘剂性能的影响.结果表明:环氧树脂100份,聚氨酯预聚体30份,阻燃剂30份,制备的改性阻燃胶粘荆具有优异的韧性和阻燃性能,其拉伸剪切强度为21.3MPa,氧指数达29.6.     

光固化聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2杂化涂层的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应制备聚氨酯预聚体,再以预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中,光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。场发射扫描电子显微镜和差示扫描量热法研究表明,与未改性的纳米SiO2相比,以聚氨酯分子链改性的纳米SiO2可显著提高与PUA树脂相容性及杂化涂层的热稳定性能。以摆杆阻尼试验仪及漆膜冲击器研究了杂化涂层的力学性能,研究表明通过调整预聚体的分子链结构可在提高杂化涂层硬度的同时,不损失涂层的冲击性能。     

光固化水性聚氨酯导热涂层的制备及性能

为了提高光固化水性聚氨酯(WPU)涂层的导热性能,采用硅烷偶联剂和半封端聚氨酯来改性纳米氧化铝(Al_2O_3),将改性后的纳米Al_2O_3加入水性聚氨酯中制备了Al_2O_3/光固化水性聚氨酯导热复合涂层。利用光学接触角仪、电子拉力机、热重分析仪等对涂层的性能进行了研究,探讨不同Al_2O_3的改性方法对涂层耐水性、力学性能、水接触角、热稳定性和导热性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)对材料断面的形貌进行了观察。结果表明:不同的Al_2O_3改性方法对光固化涂层的导热性能有较大的提高,热性能和接触角提高,拉伸强度和断裂伸长率也有一定增加。     

热可逆自修复聚氨酯及其复合材料的研究进展

随着现代工业发展对材料性能的要求不断地提高，聚氨酯也正朝着智能化、功能化等方向发展，其中赋予聚氨酯材料自修复功能是推进其智能化方向的一个重要课题之一。目前自修复聚氨酯材料研究已取得一系列卓有成效的研究成果，其中在聚氨酯材料分子链主链引入热可逆Diels-Alder(DA)共价键以及在传统聚氨酯材料中引入纳米碳材料(如碳纳米管、石墨烯)成为研究热点。然而，目前热可逆DA反应的自修复聚氨酯还存在力学性能稍差、修复效率不高且修复效率随修复次数的增加迅速下降等问题，以及纳米碳材料需经改性才能引入等复杂工艺过程。从光可逆共价键修复体系和热可逆共价键修复体系两个方面简述本征型自修复体系，再从热可逆DA自修复聚氨酯体系和热可逆DA自修复聚氨酯复合材料体系两个方面综述国内外研究进展。     

聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与表征

利用几种不同的纳米粒子[包括纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基硅倍半氧烷(即八乙烯基POSS)]对聚氨酯弹性体进行改性,制备纳米复合材料。同时,研究了不同纳米粒子对聚氨酯弹性体性能的影响。测试结果表明,聚氨酯弹性体力学性能提高;热失重(TGA)结果表明加入纳米SiO2、CaCO3、八乙烯基POSS后,复合材料的初始热分解温度分别提高了16.01℃、10.95℃、15.00℃,材料热稳定性增强;扫描电镜(SEM)观察到纳米粒子在聚氨酯基体中分散性不够理想,存在团聚现象。     

碳纤维增强复合材料中改性木质素的应用

目的 解决碳纤维增强环氧树脂复合材料中由双酚A合成的环氧树脂成本高、危害环境与健康、耐化学性差的问题,使木质素代替双酚A合成环氧树脂来制备碳纤维复合材料。方法 通过综述木质素在环氧树脂合成中的改性方法与合成方案的研究进展,分析碳纤维复合材料成型工艺的优缺点。结论 采用不同方法对木质素进行化学改性,可在降低成本的同时提高热稳定性与耐化学性等各项性能。用改性或降解木质素来合成碳纤维复合材料的环氧树脂基体为碳纤维增强材料的研究提供了新的研究方向,对碳纤维增强材料降低成本、提高性能和促进行业发展都具有积极作用。     

Comparison of carbon nanofiller-based polymer composite adhesives and pastes for thermal interface applications

Graphite nanoplatelets (GNP), carbon black (CB) and carbon nanotubes are extensively researched to produce thermal interface materials (TIMs). This work reports comparison of interfacial thermal conductance (ITC) of carbon nanofiller-based polymer composite adhesives and pastes. The results show that total thermal contact resistance (TTCR) of GNP/rubbery epoxy composite was the same as that of an equivalent glassy epoxy composite. Although CB-based rubbery epoxy and silicone composites can be applied as thin bondlines, their TTCRs were significantly higher than GNP/rubbery epoxy. GNP incorporation into CB/rubbery epoxy composite improves the ITC of the CB/rubbery epoxy composites but the performance of CB/GNP/rubbery epoxy was inferior to GNP/rubbery epoxy. The thermal paste of GNP/polyetheramine had TTCR of 4.8 × 10^− 6 m²·K/W which is comparable to commercial TIM-paste. The paste produced with silicone had relatively poor ITC versus that prepared with polyetheramine. The paste having smaller particle sized GNPs offers lower TTCR than that prepared with large sized GNPs. The GNP/rubbery epoxy adhesives produced from precursor pastes gave the lowest TTCRs in comparison with the other adhesives. This study suggests that GNPs offer potential for enhancing ITC of TIMs and that ITC of adhesives depends on fillers' thermal conductivity and their interfacial contact with substrates.     

Quantitative image analysis of polyurethane/carbon nanotube composite micostructures

Polyurethane/carbon nanotube (PUR/CNTs) composites are much more functional than pure polyurethanes. High intensity ultrasonic agitation was applied while preparing a mixture of multiwall carbon nanotubes and a monomer. The monomer/MWNT complexes were used to prepare PUR/CNTs nanocomposites. This paper describes the application of quantitative image analysis to characterise the microstructure of the monomer and segmented polyurethane with carbon nanotubes (CNTs). Stereological parameters chosen for analysis were used to evaluate the CNTs' dispersion in the monomer complex and the degree of matrix phase separation in the nanocomposites examined. The nanoparticles induced changes in the structure of the hard and soft domains in the polyurethane matrix and influenced thermal and mechanical properties of the material. Due to the introduction of the nanotubes in the polyurethane matrix, the physical size and glass transition temperature of hard domains increased while the tensile strength and storage modulus decreased.     

3维打印用聚乳酸材料的改性研究进展

聚乳酸材料具有环保可生物降解性的优点,故其经常作为3维(3D)打印的原材料使用,然而其自身的脆性大、玻璃化温度低和热稳定性差等缺点,限制了该类材料的进一步应用和推广。所以对聚乳酸进行改性研究,改善它的力学性能或者耐热性能,从而扩大其在3D打印领域的应用具有很重要的研究意义。综述了聚乳酸材料的改性方法以及相关研究进展,主要从物理改性和化学改性等两类改性方法来分析聚乳酸改性的研究现状,总结分析了两类改性方法面临的问题并展望其前景,还对改性后的聚乳酸材料的应用进展进行总结与展望。     

氮化碳在场发射冷阴极材料中的研究进展EI北大核心CSCD

氮化碳具有优良的热稳定性、高热导率、较大的禁带宽度和负的电子亲和势等优点,是一种极具潜力的场发射阴极材料。本文在介绍氮化碳的结构、性能以及作为场发射材料的研究现状的基础上,着重评述了氮化碳薄膜和粉体的制备方法;从优化结构中的sp^(2)簇的数量及尺寸、调控表面形貌、元素掺杂,以及通过与其他场发射材料复合或表面修饰形成多级发射结构等方面,阐述了优化氮化碳场发射性能的方法。最后总结了氮化碳薄膜和粉体分别作为场发射阴极材料仍然存在的问题,并以此指出将来开展相关研究的重点在于继续优化其场发射性能,以及探索其内部结构、缺陷等对场发射性能的影响。     

硅改性环氧树脂复合材料的研究进展

综述了纳米二氧化硅和有机硅等硅质材料改性环氧树脂复合材料的性能特征,论述了硅质材料的类型、用量和改性方法对复合材料力学性能、电性能、耐蚀性、热稳定性和阻燃性等的影响。讨论了表面化学修饰纳米二氧化硅和有机硅与环氧树脂的共聚方法以及材料微观结构对复合材料性能的影响和机理。硅质材料的分散性和含量是影响复合材料性能和微观结构的主要因素,对纳米二氧化硅进行表面化学修饰或改进共聚、共混是改善硅分散性以及复合材料微观结构和性能的有效途径。     

碳纤维增强铜基复合材料研究进展

本文综述了碳纤维在铜基复合材料中的作用及其表面处理技术的发展现状。总结了近年来碳纤维表面改性方法以及存在的主要问题,分析了碳纤维对铜基复合材料组织的形成及其性能的影响。最后展望了碳纤维的发展前景。     

Interfacially reinforced methylphenylsilicone resin composites by chemically grafting multiwall carbon nanotubes onto carbon fibers

Both silane and multiwall carbon nanotubes (CNTs) were grafted successfully onto carbon fibers (CFs) to enhance the interfacial strength of CFs reinforced methylphenylsilicone resin (MPSR) composites. The microstructure, interfacial properties, impact toughness and heat resistance of CFs before and after modification were investigated. Experimental results revealed that CNTs were grafted uniformly onto CFs using 3-aminopropyltriethoxysilane (APS) as the bridging agent. The wettability and surface energy of the obtained hybrid fiber (CF-APS-CNT) were increased obviously in comparison with those of the untreated-CF. The CF-APS-CNT composites showed simultaneously remarkable enhancement in interlaminar shear strength (ILSS) and impact toughness. Moreover, the interfacial reinforcing and toughening mechanisms were also discussed. In addition, Thermogravimetric analysis and thermal oxygen aging experiments indicated a remarkable improvement in the thermal stability and heat oxidation resistance of composites by the introduction of APS and CNTs. We believe the facile and effective method may provide a novel interface design strategy for developing multifunctional fibers.     

SiO2不同的掺杂方式对聚氨酯树脂材料性能的影响

采用溶胶凝胶法制备纳米SiO2颗粒,然后在聚氨酯弹性体/SiO2复合材料的不同制备方法方面进行了尝试,并针对SiO2不同的掺杂方式对聚氨酯树脂材料性能的影响进行了研究,为聚氨酯弹性体性能的优化提供了一条最佳的思路和方法.利用红外分光光度计(IR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)、紫外/可见/近红外分光光度计(UV/VIS/VIR)分别表征了纳米复合树脂材料的结构、力学性能、热稳定性、展色性和干爽性.     

导电胶的研究进展

目的 综述电子封装中用于代替锡铅焊料的导电胶的研究进展,对导电胶未来研究方向进行展望,为导电胶的应用提供参考。方法 从导电胶的组成、导电机理、类型入手,重点介绍导电胶应用时的关键性能要求与测试方法,并总结近几年在提高导电性、稳定性及降低固化温度、成本等方面的研究进展。结果 对导电胶中基体树脂进行改性并选择合适的导电填料(形状、组成),可改善导电胶的固化条件,并提高导电胶的导电性能、黏结性能、耐久性,满足苛刻应用环境下对器件连接高可靠性的要求。结论 相比传统铅锡焊料焊接的方式,导电胶具有绿色环保、连接温度低、分辨率高等特点。因此导电胶适用于电子封装与智能包装领域。目前导电胶的研究方向主要为提高导电性、黏结强度以及黏结稳定性。但是在面对固化时间长、耐湿热性弱、成本较高等缺点时,仍需不断优化组成,以满足实际应用要求。