环氧树脂膜的结构与性能(Ⅰ)

根据对交联固化后的环氧树脂膜及其涂料的研究和应用性能，讨论了环氧树脂膜化学结构和形态结构对性能的影响。本文着重对环氧树脂膜的化学键、有效交联密度和玻璃化温度等结构参数与相关性能进行评述。     

环氧树脂膜的结构与性能评述(Ⅱ)

根据对环氧树脂膜及其涂料的研究应用效果,分两部分介绍环氧树脂化学结构和形态结构对性能的影响。第五部分评述环氧树脂膜的渗透指数与渗透介质对膜渗透性的关系;环氧树脂膜的结构参数与膜的物理机械性和耐烧蚀性的关系。     

环氧树脂—有机硅复合改性水性聚氨酯的合成

以异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚二甲基硅氧烷、聚丙二醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂为主要原料,通过异氰酸酯基和羟基的加聚反应合成了环氧树脂-有机硅复合改性水性聚氨酯。利用傅里叶变换红外光谱仪表征了其结构,并研究了环氧树脂用量对固化膜热性能和力学性能的影响,有机硅用量对固化膜耐水性能的影响。结果表明:环氧树脂-有机硅复合改性的水性聚氨酯固化膜的耐水性能和耐热性能提高,力学性能也有改善,附着力保持1级且硬度等级最高可达3 H。     

含硅聚氨酯改性水性环氧固化剂的制备与性能

以聚醚二元醇(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、羟基硅油为原料,合成了异氰酸酯基封端的含硅聚氨酯预聚体(PU-Si),再以PU-Si、环氧树脂E-51、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料,制备了含硅聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂,将制得的环氧树脂固化剂与环氧树脂E-51混和制得固化膜。用FTIR、TEM、SEM、TG和水接触角测试仪对聚合物的结构与性能进行了表征与测试,并考察了PU-Si含量对固化剂乳化性能、固化膜力学性能、热性能、断面形貌及吸水率的影响。结果表明:当固化膜中PU-Si的质量分数达到18%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为22.45 k J/m~2,拉伸强度为44.7 MPa,热失重5%和50%时的温度分别为205.0和373.8℃,水接触角为96.8°,吸水率仅1.35%,与纯环氧树脂固化膜相比,其柔韧性、耐热性、耐水性等性能均有显著提高。     

封端型环氧树脂改性聚氨酯乳液的制备与膜性能研究

以环氧树脂E20作为大分子多元醇,甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇1000(EG/BG/AA)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了环氧树脂改性聚氨酯预聚体,再以甲醇进行封端后乳化,得到封端型环氧树脂改性聚氨酯乳液。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)对不同反应阶段的聚合物结构进行表征,结果表明,异氰酸酯基团(—NCO)和环氧树脂E20分子上的仲羟基发生了反应。研究了DMPA用量和E20添加量对乳液贮存稳定性、粒径以及浇铸膜性能的影响;并通过热重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)对浇铸膜的热性能和断面形貌进行表征。结果表明,随着E20添加量的增多,浇铸膜的耐水性、力学性能和热稳定性均得到提升。当E20添加量超过20%时,改性后的浇铸膜断面呈现脆性断裂。     

渗锌钢表面含氧化石墨烯的有机封闭钝化工艺研究

为了探究环氧树脂的添加量对氧化石墨烯-硅烷-环氧树脂钝化膜的耐蚀性能的影响,以渗锌钢为基体,改变环氧树脂的添加量,制备了不同梯度的氧化石墨烯-硅烷-环氧树脂钝化液。采用中性盐雾实验,评估了不同环氧树脂添加量的钝化膜的耐蚀性能,得出了氧化石墨烯-硅烷-环氧树脂钝化液的最优配方：200m L·L^-1的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、200m L·L^-1的甲醇、0.2g·L^-1的氧化石墨烯、200m L·L^-1的环氧树脂、钝化p H=5、钝化温度30℃、钝化时间90s。对采用最优工艺制备的钝化膜的形貌及耐蚀性能进行了表征,结果表明,最优工艺制备的钝化膜,表面光滑平整,成膜较为均匀,膜层厚度约为36.4μm,可显著提升渗锌钢表面的耐蚀性能。     

含短氟碳链结构水性环氧树脂的制备及性能

采用环氧树脂(E-44)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFIP)、二乙烯三胺(DETA)为主要原料,合成了一种含短氟碳链结构的水性环氧乳化型固化剂,并与氟改性环氧树脂乳化配制成一种环保、疏水型含短氟碳链结构的水性环氧树脂。采用接触角测定仪、FTIR、AFM、TGA和DMA对该树脂的结构、固化膜的表面性能、热性能及力学性能进行表征和考察。结果表明:与无氟体系相比,含氟结构改性的环氧体系的耐热性和疏水性得到一定程度的提高,较低的氟含量2.4%(氟元素在环氧固化物中的质量分数,下同)即可达到疏水的效果。随着氟含量增加到5.1%,环氧树脂固化膜的铅笔硬度从3H提高到5H,但是附着力降低了1级,玻璃化转变温度从68℃提高到了80℃,同时表面粗糙程度也得到提高,使得水接触角进一步增大到最佳的98°,得到的固化膜具有最佳的热稳定性,其最大热分解温度为373.1℃。     

环氧改性聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

选用环氧树脂E-44为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇(PPG-220)、聚酯多元醇(POL-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料合成了一系列环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液。探讨了聚酯多元醇、DMPA和环氧树脂加入量对乳液和膜性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角及拉伸测试研究了改性树脂的结构、耐水性和力学性能;通过差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析研究了聚合物膜的热性能。实验结果表明:当w(聚酯)=20.0%,w(DMPA)=3.9%,w(E-44)=8%时,获得综合性能优良的改性水性聚氨酯。     

铝合金表面氧化锆转化膜的结构与性能

采用氟锆酸工艺在AA6061铝合金表面制备出氧化锆转化膜,用扫描电镜和能谱仪分析了氧化锆转化膜的组织形貌和结构,采用电化学方法和中性盐雾试验研究了氧化锆转化膜的耐蚀性能。结果表明,制备出的氧化锆转化膜为无色膜,主要由Zr和Al的氧化物组成。氧化锆转化膜的耐腐蚀性能优异。涂覆环氧树脂漆或聚氨酯漆后的涂层可以通过1500h的中性盐雾试验,氧化锆转化膜可以用作铝合金的涂漆前预处理膜。     

运用嵌段共聚物在热固性树脂中构建纳米尺度上的微结构(上)

通过嵌段共聚物在环氧树脂中的微相分离能够构建具有不同形貌纳米结构的热固性树脂,从而改善环氧树脂的性能。自组装机理和反应诱致微相分离机理作为环氧树脂中构建纳米结构的机理已得到众多环氧树脂研究工作者的认可,这为进一步于环氧树脂中构建新型的纳米结构提供了有利的支撑。本文针对自组装机理和反应诱致微相分离机理进行了阐述,并对通过两种机理在环氧树脂中构建纳米结构的研究进展及纳米微相结构对热固性树脂性能的影响做了概述,以期对环氧树脂更为广泛的应用提供一定的帮助。     

含短氟碳链结构水性环氧树脂的制备及性能

采用环氧树脂（E-44）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇（HFIP）、二乙烯三胺（DETA）为主要原料，合成了一种含短氟碳链结构的水性环氧乳化型固化剂，并与氟改性环氧树脂乳化配制成一种环保、疏水型含短氟碳链结构的水性环氧树脂。采用接触角测定仪、FTIR、AFM、TGA和DMA对该树脂的结构、固化膜的表面性能、热性能及力学性能进行表征和考察。结果表明：与无氟体系相比，含氟结构改性的环氧体系的耐热性和疏水性得到一定程度的提高，较低的氟含量2.4%（氟元素在环氧固化物中的质量分数，下同）即可到达疏水的效果。随着氟含量增加到5.1%，环氧树脂固化膜的铅笔硬度从3H提高到5H，但是附着力降低了1级，玻璃化转变温度从68℃提高到了80℃，同时表面粗糙程度也得到提高，使得水接触角进一步增大到最佳的98°，并且此时固化膜得到了最佳的热稳定性，得到最大热分解温度为373.1℃。     

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的黏结性能及微观结构研究

通过在碱矿渣砂浆中掺加环氧树脂进行增强改性,制备了环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆.在此基础上,试验研究了不同聚灰比下环氧树脂对碱矿渣砂浆黏结强度的影响,并对其裂缝、界面及水化产物形貌进行了观察分析.结果表明,环氧树脂的加入可以提高碱矿渣砂浆的与基底的黏结强度,减小受弯后的主裂缝宽度;环氧树脂形成的聚合物膜改善了碱矿渣水化产物的结构,增强了细骨料与浆体之间的黏结性能.     

无溶剂建筑结构胶的制备与性能

以活性增韧剂CYH-277对环氧树脂进行稀释、增韧,制备了无溶剂建筑结构胶粘剂。对活性增韧剂的结构进行了表征,考查了CYH-277对环氧树脂黏度的影响,研究了固化物的热性能,并用扫描电子显微镜(SEM)表征其形态结构,测试了制备的无溶剂建筑结构胶粘剂的力学性能。结果表明,CYH-277能够有效降低环氧树脂的黏度,调整施工性能,改善环氧树脂胶粘剂的综合性能。     

铝板——环氧树脂夹层结构抗爆性能数值模拟研究

运用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA,在相同的爆炸冲击波作用下,对掩蔽物上方铝板和含环氧树脂夹层的普通铝板两种防护结构的抗爆性能进行了数值模拟和对比分析,结果表明:有环氧树脂夹层的铝板结构的抗爆性能要优于无环氧树脂夹层的铝板,且抗爆性能随着环氧树脂夹层厚度的增加呈现出先增大后减小的趋势,为防护结构的研制提供了一定的参考。     

RFI用5228A环氧树脂的制备及其对5228A/CCF300复合材料力学性能的影响

主要研究了低成本树脂膜熔渗工艺(RFI)5228A高温环氧树脂和标准5228A环氧树脂的粘温性能和制膜性能,然后将RFI专用5228A/CCF300复合材料的力学性能与标准5228A/CCF300的力学性能进行对比。研究结果表明,经过对标准5228A环氧树脂的配方进行适当的调整而制成的RFI专用5228A树脂的粘温性能及制膜性能能够满足RFI工艺要求。其浸渍工艺为120~130℃,工艺期为60min,RFI专用5228A/CCF300碳纤维复合材料的力学性能值的批次稳定性好且与标准5228A/CCF300复合材料相当。     

纳米碳管的分散对其增强环氧树脂强度的影响

以纳米碳管增强环氧树脂复合材料为研究对象,研究了纳米碳管在环氧树脂中的分散效果及碳管含量、分散剂的用量和碳管的分散时间对环氧树脂弯曲性能和热性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构.结果表明,纳米碳管的分散对环氧树脂的弯曲性能影响很大,而加入纳米碳管能够显著提高环氧树脂的耐热性.     

硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究

用甲基丙烯酸改性环氧E-44合成水性环氧树脂,再以物理共混方式用自制硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂。采用红外光谱对树脂结构进行表征;用改性树脂制备固化涂层,考察了涂层固化后的基本性能;并利用热重分析和差示扫描量热法分析了固化膜的热稳定性和玻璃化转变温度。结果表明:硅氧烷低聚物对改性水性环氧树脂的附着力、吸水率、耐化学介质性能影响不大;加入硅氧烷低聚物后涂膜的铅笔硬度从3H提升至4H;随着硅氧烷低聚物含量的增加,达到最大热失质量速率时的温度从364.5℃提升至433.0℃,涂膜的热稳定性提高。     

含硅及特殊结构本质阻燃环氧树脂

对含硅和特殊结构本质阻燃环氧树脂以及协同本质阻燃体系进行了评述。与添加型阻燃环氧树脂、含卤本质阻燃环氧树脂和和含磷本质阻燃环氧树脂相比,含硅和特殊结构本质阻燃环氧树脂具有阻燃效率高、阻燃持久、物理性能较少受影响、环境友好等优势。含硅和特殊结构环氧树脂符合绿色阻燃趋势。采用协同阻燃效应有助于进一步提高基材的阻燃性能。含硅和特殊结构本质阻燃环氧树脂存在制备工艺复杂、生产成本较高等问题亟待解决。     

环氧树脂/石墨微片复合导电材料的制备方法

环氧树脂复合材料的制备一般要使用稀释剂,通过对环氧树脂/石墨微片复合导电材料的研究发现稀释剂不利于环氧树脂复合材料获得较低的电阻率和较好的结构性能。经过研究,改为在恒温箱中使环氧树脂升温降低粘度以分散填料,而不使用稀释剂,这种制备方法有利于复合材料获得较低的电阻率和较好的结构性能,是环氧树脂复合导电材料的一种有意义的制备方法。     

不同填充材料的引入对环氧树脂泡沫力学性能的影响

环氧树脂泡沫是一种多胞体结构的材料,具有比模量高、比强度高、密度低的特性,被广泛用作轻质结构材料。本研究通过在环氧树脂泡沫发泡过程中引入不同的填充料(碳纳米管,铝粉和SiO_2),考察了其对环氧树脂泡沫各项性能的影响。结果表明以上三种材料都可以在不改变环氧树脂泡沫固化过程的前提下显著改善环氧树脂泡沫的性能。铝粉和SiO_2可以有效增加环氧树脂泡沫的热分解温度从而改善其热性能,而CNTs的加入在不改变环氧树脂泡沫其他固有性质的前提下可以有效地提高环氧树脂泡沫的抗压强度。