有机累托石改性环氧树脂基复合材料的研究

用E-51环氧树脂作为基体,以经过有机改性的钠基纳米累托石为改性剂,采用浇注成型工艺制备出了有机累托石(OREC)改性的环氧树脂基复合材料。分别研究了有机粘土对树脂体系粘度、凝胶特性、力学性能和热变形温度、耐湿热性能等的影响。结果表明:有机粘土的加入可缩短树脂的凝胶时间,但幅度不大;有机粘土对相同温度下树脂体系的粘度影响不大;对OREC/EP体系而言,累托石含量为3%时综合性能提高幅度最大,冲击强度提高了6.25%,弯曲强度提高了8.39%,热变形温度(HDT)提高了30℃;随着累托石含量的增加,体系的耐湿热性能呈上升趋势。     

烯丙基甲酚改性BMI的研究

本文介绍了烯丙基甲酚以及用它改性BMI所得树脂体系的性能如胡溶性、粘度、反应性、力学性能和耐热性等。对树脂体系在无溶剂浸漆和玻璃布层压板方面的应用进行了讨论。结果表明，烯丙基甲酸可有效地降低BMI的粘度，与BMI的反应性好，团化树脂及玻璃布层压板具有良好的力学性能、耐热性和绝缘性能。     

VARTM用不饱和聚酯树脂的成型工艺研究

针对VARTM工艺对树脂基体的特殊要求,选用了一种粘度较低的不饱和聚酯树脂,对其工艺性能进行了系统的研究,分析了引发剂用量、温度对树脂体系的凝胶时间和流变学性能以及对浇铸体力学性能的影响.结果表明:树脂体系在40℃以下时,50 min内粘度低于300 mPa.s,加入0.5％与1％引发剂所得树脂浇铸体的力学性能差别不大.     

SiO_2@MWCNTs/EP纳米复合材料性能研究

首先通过溶胶-凝胶法将纳米二氧化硅(Si O_2)包覆在羧基化处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)表面,形成具有核壳结构的Si O_2@MWCNTs纳米尺度增强体,再将Si O_2@MWCNTs核壳结构引入到环氧(EP)酸酐固化体系中制备了Si O_2@MWCNTs/EP复合材料,研究Si O_2@MWCNTs对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:碳纳米管表面成功包覆了一层厚度约为24 nm的Si O_2,包覆处理后的碳纳米管在环氧树脂中的分散性显著提高;当Si O_2@MWCNTs掺杂量为0.5%和0.7%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度分别达到最大值,比未改性的环氧树脂分别提高了101.4%和32.6%,同时复合材料的热稳定性也显著提高,说明包覆Si O_2能有效提高MWCNTs的改性效果。     

纳米碳酸钙对环氧树脂成型工艺及力学性能的影响

研究了在环氧树脂中加入适量的纳米碳酸钙对树脂体系流变性能和力学性能的影响.结果表明:纳米CaCO3的加入对体系的流变性能有一定的影响,当加入量为2％时粘度下降较为明显;在浇注体中,加入量为2％时,其力学性能显著提高,而在复合材料中,加入量为6％时,其力学性能达到最佳.     

改善大型空心电抗器线圈固化流胶的研究

大型空心电抗器线圈在绕制和固化过程中发生流胶,造成树脂分布不均匀,从而影响产品质量和外观,这是实际生产中比较常见的一个问题。通过选择适当的固化促进剂,测定树脂的凝胶时间及粘度,与常用DMP-30固化促进剂进行对比。结果表明,A促进剂用量在0.4%~0.5%时,新型树脂粘度变化合适,固化条件为:50℃/24h+100℃/2 h+130℃/1h+150℃/8 h;与现用树脂相比,新型树脂室温凝胶时间缩短,树脂均匀性得到改善,固化物力学性能明显提高。     

氧化石墨烯/不饱和聚酯原位复合材料的性能研究

采用原位聚合法制备了氧化石墨烯/不饱和聚酯(GO/UP)复合材料,研究了GO含量对复合材料力学性能、硬度、摩擦磨损性能和电性能的影响,并采用SEM观察了复合材料的磨损面形貌.结果表明:当GO含量为0.50%时,复合材料的冲击强度提高了14.69%;当GO含量为0.25%时,复合材料的弯曲强度提高了13.89%;当GO含量为0.75%时,GO/UP复合材料的体积磨损率降低54.7%,且对复合材料电性能影响不大.     

含硅芳炔树脂/含官能团苯并噁嗪共混树脂的性能与应用

以4-氰基苯酚、多聚甲醛、3-乙炔基苯胺为原料,采用溶液法合成了含氰基和乙炔基的苯并噁嗪(CPh-apa),将其与含硅芳炔树脂(PSA)通过熔融共混制备了PSA与CPh-apa的共混树脂。研究了共混树脂的黏度、固化特性、耐热性能、介电性能以及复合材料的力学性能。结果表明:CPh-apa的加入有效降低了PSA树脂的黏度,共混树脂固化物的耐热性能和介电性能略有下降,但碳纤维布增强共混树脂基复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别提高了22.3%和24.0%。     

球形氮化硼/环氧复合材料的制备及绝缘性能研究

针对常规片状氮化硼比表面积大,与环氧树脂复合时会急剧增大树脂黏度的问题,本研究制备了球形氮化硼,并将其作为填料与环氧树脂复合制备了球形氮化硼/环氧复合材料。研究了球形氮化硼/环氧复合材料的制备工艺和固化特性,对比研究了片状/球形氮化硼填料的形貌和填充量对环氧树脂复合材料力学性能和电学性能的影响规律。结果表明：随着反应温度升高,环氧树脂的固化度呈现“S”型曲线变化,整个固化过程可大致分为“慢-快-慢”3个阶段。力学性能方面,加入少量氮化硼可以提高环氧树脂复合材料的力学性能;高填充量时,球形氮化硼/环氧复合材料比片状氮化硼/环氧复合材料具有更优异的力学性能。电气性能方面,环氧树脂复合材料的相对介电常数随填料含量的增加而增大,介质损耗因数均低于0.02;与片状氮化硼/环氧复合材料相比,球形氮化硼/环氧复合材料的“填料-树脂”界面减少,具有更低的相对介电常数和介质损耗因数;添加适量的氮化硼能够显著提高复合材料的体积电阻率和电气强度。     

功能化碳纳米管/环氧树脂复合材料性能研究

采用羧基功能化碳纳米管(C–MWNTs)和环氧基功能化碳纳米管(E–MWNTs)改性环氧树脂。利用扫描电子显微镜观察碳纳米管功能化前后的形貌变化,分析碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料的冲击断面形貌,测试了复合材料的力学性能和介电性能。结果表明:环氧基功能化碳纳米管与环氧树脂基体作用力更强,当E–MWNTs和C–MWNTs在复合材料中的掺杂量分别达到1.0wt%和0.7wt%时,E–MWNTs/EP复合材料和C–MWNTs/EP复合材料的冲击强度较未掺杂环氧树脂分别提高了52.2%和39.9%,当碳纳米管掺杂量为0.7wt%时,两体系的弯曲强度与未掺杂环氧相比分别提高了35%和26%。探讨了碳纳米管增韧环氧树脂的机理。不同方法处理的碳纳米管对环氧树脂复合材料的介电常数和介电损耗影响程度不同。     

有机硅环氧体系粘合剂的研制与性能研究

利用含活性氨基的有机硅树脂SR22000与环氧树脂中的环氧基进行开环加成反应,获得了有机硅环氧体系;然后以甲基四氢苯酐(MTHPA)、K-12、N-30为固化剂,制得了有机硅环氧体系粘合剂,并对其在凝胶化时间和粘度、拉伸剪切强度、活化能等性能进行了研究。结果表明:以MTHPA为固化剂的ES6M粘合剂的粘度最低,凝胶化时间最长;以K-12、N-30为固化剂的ES6K和ES6N粘合剂的室温粘结强度较大。     

新型环氧胶粘剂的制备及其性能研究

采用两种固化剂十二烯基琥珀酸酐(K-12)和甲基四氢苯酐(MTHPA)与改性胺类潜伏性固化剂(LRC30)联合固化环氧胶粘剂,对比测试了两种胶粘剂的粘度、凝胶化时间和拉伸强度。结果表明:两种新型环氧胶粘剂的拉伸剪切强度相差不大,都在27 MPa以上,具有优异的粘接性能;表观活化能为70~75 kJ/mol;制胶48 h后60℃下用K-12固化的胶粘剂的粘度比用MTHPA固化的胶粘剂的粘度大,都可达35 P以上。     

环氧树脂/BN纳米复合材料的制备及性能研究

将偶联剂改性的纳米BN添加到环氧树脂中,制备了环氧树脂/BN纳米复合材料,并研究了纳米BN含量对纳米复合材料热性能、力学性能及电性能的影响。结果表明:随着BN添加量的增加,复合材料的热导率提高,当BN添加量为15%时,热导率为0.301 W/(m.K),是纯环氧树脂热导率的1.394倍。同时复合材料的热稳定性有所提高,当添加量为10%时,热分解温度提高了6.88℃。随着BN添加量的增加,复合材料的冲击强度和介电强度呈先升高后降低的趋势,当BN含量分别为7%和3%时,冲击强度和介电强度达到最大值15.60kJ/m2和28.94 MV/m,分别是纯环氧树脂的1.324倍和1.43倍,表明纳米BN的加入可以提高环氧树脂的综合性能。     

促进剂种类和用量对电抗器用浸渍树脂性能的影响

为解决大型空心电抗器线圈在绕制和固化过程中发生流胶而影响产品质量的问题,通过测试浸渍树脂不同固化体系的粘度、凝胶时间、冲击强度和热变形温度,研究了不同种类促进剂及其用量对浸渍树脂性能的影响,并通过制作线圈模型,测试了3种固化体系线圈模型固化过程的树脂流失量和固化后线圈内部的树脂分布均匀性。结果表明:2,4-EMI、DMP-30、BDMA 3种固化体系均能满足电抗器线圈用浸渍树脂的性能要求;BDMA固化体系对树脂分布均匀性的改善效果明显优于2,4-EMI、DMP-30固化体系,其树脂流失量为0.47%,明显小于2,4-EMI、DMP-30固化体系的树脂流失量。     

风力发电机叶片灌注环氧树脂的研制

简述了环氧树脂作为风电叶片基体树脂的优势、国内外研究和应用的状况以及风电叶片对环氧树脂的性能要求。研制了DQ200E系列灌注环氧树脂,对该树脂的工艺性能、力学性能、复合材料性能以及耐疲劳性能进行了系统地测试。结果表明,DQ200E系列灌注环氧树脂粘度低,操作时间长,力学性能良好,耐疲劳性优异,能满足风电叶片的要求,并成功地应用在1．5MW风机叶片上。     

二烯丙基双酚A改性氰酸酯树脂的固化动力学及力学性能

采用二烯丙基双酚A(DBA)对氰酸酯树脂(CE)进行改性,分别运用Flynn-Wall-Ozawa等转化率法和Kissinger极值法计算了改性树脂体系的固化动力学参数,并对固化树脂的力学性能和动态力学性能进行了研究。结果表明:DBA对氰酸酯树脂具有明显的催化作用和增韧效果,含5%DBA的改性树脂固化反应活化能最小(62.16 kJ/mol),当DBA的加入量为10%时,树脂固化物的冲击强度达到纯氰酸酯树脂的2.07倍,含有DBA的CE树脂固化物的储能模量和玻璃化转变温度均有所降低。     

珠胶结构复合材料中基体组成与力学性能的关系研究

针对基体环氧树脂韧性差的特点,从环氧树脂增韧改性入手,研究了珠胶结构复合材料中基体组成与力学性能的关系。实验结果表明,在环氧树脂体系中添加液体CTBN橡胶,可以增加环氧树脂的韧性,提高环氧树脂对钢珠的粘附性。当CTBN添加量小于15%时,复合材料基材中环氧树脂为连续相,CTBN橡胶为分散相,复合材料的压缩和拉伸性能主要表现为刚性环氧树脂的性能。该配方范围内制备的增韧的珠胶复合材料在力学性能满足使用要求的前提下,珠胶粘附性有所提高,所获得的相关力学参数可用于珠胶结构件设计。     

The effect of silane agent on tensile and bending properties of silica‐filled epoxy after water absorption by boiling

The mechanical properties of tensile and bending deformations are explored for silica‐particle‐reinforced composite. The adhesive effects between epoxy resin and silica particles are expressed as the square root of boiling time in water. Mechanical properties are reduced by such boiling. Silane coupling agents contribute to adhesion between epoxy resin and silica particles in composite. The reinforcing effects of composite are analyzed by rubber–particle reinforcing model. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 129(2): 1–12, 1999     

PMMA-g-Al2O3填充环氧树脂纳米复合材料的制备及性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性nano-Al2O3为填料,制备了PMMA-g-Al2O3/EP复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:PMMA改性Al2O3纳米粉体的加入改善了环氧树脂的导热性能、冲击强度等综合性能,其冲击强度可达到18.34 kJ/m2,热导率提高率为22.9%,体积电阻率最高为14.98×1013Ω.m,且PMMA改性纳米Al2O3填充环氧树脂的综合性能优于未改性纳米Al2O3和A151改性纳米Al2O3填充环氧树脂的性能。