偶联剂对复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米S iO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米S iO2的含量对纳米S iO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米S iO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米S iO2/氰酸酯树脂复合材料热学及摩擦性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%纳米S iO2/CE复合材料的热分解温度提高了将近75℃,摩擦系数比纯CE树脂的摩擦系数降低了约25%,耐磨性提高了77%。     

偶联剂表面处理纳米SiO_2改性氰酸酯的摩擦性能

采用浇铸成型法制备了纳米SiO2/CE复合材料,考察了偶联剂SCA-3表面处理nm-SiO2对其摩擦性能的影响。在MM-200型磨损机上测试了材料的磨损率和稳定摩擦系数,利用SEM观察了脆断面和对磨钢环表面的微观形貌。结果表明,nm-SiO2能够有效地改善CE的摩擦磨损性能,特别是SCA-3表面处理的nm-SiO2效果更好,相对纯CE,摩擦系数、磨损率分别降低了22.50%和76.21%。     

偶联剂KH-560对CE/纳米-SiO_2复合材料凝胶性的影响

采用高速均质剪切法制备CE/纳米-SiO2复合材料,通过测试凝胶化时间和粘度变化,考察了偶联剂KH-560表面处理纳米-SiO2对复合材料凝胶性的影响。结果表明,KH-560能够有效提高复合材料的凝胶特性;在90℃时,相对未处理的CE/纳米-SiO2复合材料,经KH-560表面处理后的CE/纳米-SiO2复合材料粘度提高率为15.99%,凝胶化时间缩短率为11.34%。     

偶联剂对SiO2／CE复合材料动态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响.在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理.结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0wt%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍,损耗模量可提高2.4倍,力学损耗因子可提高1.8倍.     

CE/nano-SiO_2复合材料的RTM工艺条件

以CE(氰酸酯)树脂为基体,以硅烷偶联剂(KH-560)表面处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)为改性剂,采用高速均质剪切法制备CE/nano-SiO2复合材料;然后以该复合材料体系的黏度、凝胶化时间、弯曲强度和玻璃化转变温度(Tg)为考核指标,采用单因素试验法优选出满足树脂传递模塑(RTM)工艺用复合材料体系的最佳工艺条件。结果表明:当w(nano-SiO2)=3%、工作温度为(90±10)℃、工作时间≤10 h、固化温度为110～200℃和后处理工艺条件为220℃/4 h时,复合材料在低温时具有良好的稳定性,在高温时具有良好的反应性,完全满足RTM工艺的基本要求。     

偶联剂SCA-3对CE/nano-SiO_2复合材料胶粘性的影响

采用高速均质剪切法制备了氰酸酯树脂(CE)/nano-SiO2复合材料,考察了经偶联剂(SCA-3)表面处理过的nano-SiO2对复合材料黏度和凝胶时间的影响。结果表明:SCA-3能够有效提高复合材料的黏度;当温度为100℃时,与未经偶联剂表面处理过的nano-SiO2/CE复合材料相比,经SCA-3表面处理后的nano-SiO2/CE复合材料,其黏度相对提高率为13.42%,凝胶时间相对减小率为8.17%。     

纳米SiO_2界面处理对CE基复合材料静态力学性能的影响

将纳米SiO2先用大分子偶联剂SEA–171处理,再与偶氮二异丁腈发生接枝反应而锚固上偶氮引发剂,并通过热失重和元素分析证明了引发剂在纳米SiO2表面的锚固。利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对CE/纳米SiO2复合材料静态力学性能的影响;分析了纳米SiO2复合材料界面的结构特征,探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiO2的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当M–1的添加量为3%时,复合材料的冲击强度增幅56.4%;弯曲强度增幅为44.2%。当M–2的添加量为4%时,复合材料的冲击强度增幅为89.0%;弯曲强度增幅为53.8%。经过锚固处理后,纳米SiO2颗粒团聚程度减小,在高分子有机相中的分散更均匀。     

SiO_2/CE/BMI复合材料固化反应动力学的研究

通过示差扫描分析法(DSC)研究了SiO2/氰酸酯树脂(CE)/含有活性稀释剂的双马来酰亚胺树脂(BMI)复合材料的固化动力学,求得其固化工艺参数为:凝胶温度87.13℃,固化温度137.27℃,后处理温度203.58℃;用Kissinger法和Ozawa法求得其固化动力学参数为:表观活化能6.692kJ/mol,反应级数1.493,Arrhenius方程中的频率因子11.9445s-1。与CE/BMI体系对比表明,SiO2的加入可以降低CE/BMI体系的活化能,使其固化反应可以在较低温度下进行。     

纳米SiC的表面改性对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响

采用高分子偶联剂SCA-3和低分子偶联刑KH-560对纳米SiC进行表面改性,并分别制备了氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC复合材料.考察了这两种偶联剂对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响,并用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了材料的微观结构和断面形貌,探讨了偶联剂的表面改性机理.结果表明,SCA-3比KH-560更能有效地改善CE的力学性能;相对纯CE而言,经SCA-3表面改性纳米SiC的质量分数为1%时,CE/纳米SiC复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了91.38%和32.84%.     

锚固处理对SiO_2/CE复合材料静态力学性能的影响

采用偶联剂SEA-171对纳米SiO2表面进行了处理(M-1),再由偶氮异丁腈对M-1进行锚固表面处理(M-2),对产物进行了红外,元素分析和热失重分析。研究了上述2种纳米SiO2的含量对其氰酸酯树脂复合材料静态力学性能的影响,并采用扫描电镜和透射电镜分析研究了材料界面结构特征,探讨了其作用机理。结果表明,当M-1的添加质量分数为3%时,复合材料的冲击强度增长61.9%;弯曲强度增长44.2%,添加4%M-2时,增幅分别为89.0%和53.8%。经锚固处理后,纳米SiO2颗粒团聚程度减小,在高分子有机相中的分散更加均匀。     

纳米SiO_2改性CE/PSt聚合物性能研究

应用聚合物网络技术,通过异步合成法制备了氰酸酯(CE)/聚苯乙烯(PSt)网络聚合物,再以纳米(SiO2)改性,制得聚合物复合材料。采用红外光谱、透射电子显微镜等手段表征了该复合材料的微观结构,测定了其力学性能。结果表明,该三组分复合材料CE/PSt/3%SiO2,在CE/PSt为80/20时,其力学性能(冲击强度,弯曲强度)均达到最佳状态,分别比纯CE提高了82.58%和9.36%;添加3%纳米SiO2的聚合物比未添加SiO2的相比,其冲击强度再次提高了29.96%,弯曲强度提高了20.05%;红外光谱和透射电镜测试分析结果表明,组成网络的各复合材料组分之间未发生化学反应。互穿提高了复合材料承担载荷的能力,从而提高了CE的强度与韧性。     

偶联剂表面处理对复合材料动态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍,损耗模量可提高2.4倍,力学损耗因子可提高1.8倍。初步探讨了其作用机理。     

偶联剂表面处理对复合材料静态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,采用冲击强度、弯曲强度测试及扫描电子显微镜等手段研究了纳米SiO2含量对纳米SiO2/CE复合材料静态力学性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/CE复合材料静态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiO2(尤其是以大分子偶联剂处理后的纳米SiO2)的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当SiO2质量分数为3%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度达到最大,增幅分别为61.9%,44.2%。     

粒子分散性对环氧树脂/纳米SiO2材料性能的影响

通过原位分散聚合法制得了环氧树脂／纳米SiO2复合材料。采用超声波和偶联剂改善了纳米SiO2在基体中的分散性，利用拉伸实验、冲击实验、扫描电子显微镜、热重法等方法研究了粒子分散性对复合材料结构和性能的影响。结果表明：超声波和偶联剂都能使纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中，有效地增加复合材料的力学强度及韧性，并能提高材料的耐热性。对于提高纳米SiO2在环氧树脂中的分散均匀性，超声波的作用优于偶联剂。     

纳米SiO2/Al复合粒子的制备

利用在活化微米金属铝粉表面包覆纳米SiO2致密膜的方法，以对推进剂燃烧具有催化作用的纳米膜取代了铝粉表面本身的惰性氧化层。分析了纳米膜包覆的形成机理，并以此制备了纳米SiO2／A1复合粒子。通过检测分析，发现包覆前后颗粒粒度变化不明显，包覆膜的厚度在10nm左右，与铝粉本身的氧化层厚度相当；发现复合颗粒表面有Si-O-Si反对称伸缩振动峰及Si-O-Si弯曲振动吸收峰，表明包覆膜为SiO2。     

Structure and properties of CE/CTBN/EP blends: II. Effect of EP on the mechanical properties and thermostability of the CE/CTBN system

Carboxyl‐terminated butadiene‐acrylonitrile rubber (CTBN) has often been used to improve the toughness of cyanate ester (CE) resin while sacrificing modulus and thermostability. In this paper, the addition of the appropriate amount of epoxy resin (EP) to the CE/CTBN system is shown to not only increase the modulus and thermostability of the blend, but also improve the toughness. The values of impact strength showed a maximum for the CE/CTBN/EP 100/5/5 blend. The temperature of 10 % weight loss (T₁₀) improves from 376 °C for CE/CTBN 100/5 to 407 °C for the CE/CTBN/EP 100/5/2.5 blend. It is proposed that addition of the appropriate amount of EP can decrease the mobility and increase the stability of CTBN via the reaction between the terminal carboxyl group of CTBN and the hydroxyl group of EP. But a very high EP concentration will decrease the crosslinking density of CE, consequently reducing the mechanical properties and thermostability of the blends. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry