环氧树脂／液晶化合物固化体系形态与力学性能的研究

用偏光显微镜研究了环氧树脂（EP）／液晶化合物固化体系在固化过程中,不同温度、不同反应时间、不同的液晶聚合物加入量下体系的形态变化,用力学方法和差热分析仪（DSC）测试了不同液晶聚合物加入量下固化物的力学性能和玻璃化转变温度（Tg)。结果表明：起始固化温度、固化时间、共混方式都对固化体系中液晶的有序结构有较大影响,加入不同含量的液晶聚合物,均可以使固化物的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、模量和Tg提高,其中冲击强度最大提高3.5倍,拉伸强度提高1.6倍,弯曲强度提高1.26倍,弯曲模量提高1.1倍,Tg提高60℃。     

反应型液晶聚合物与环氧树脂固化及力学性能研究

通过红外光谱（FT-IR），力学性能分析，研究了固化剂，固化温度，固化程度，液晶化合物种类，反应型液晶化合物的含量对环氧树脂/固化剂/液晶化合物体系固化反应程度及固化物力学性能的影响。结果表明，末端含有活性反应基团的热致性液晶聚合物（LCPU）和液晶性化合物（LCEU）对环氧树脂有明显的增韧增强作用。同时具有促进固化反应，提高反应速率的作用。LCPU的含量对环氧固化物的力学性能亦有较大影响。     

FT-IR用于液晶环氧树脂固化动力学的研究

用FT-IR研究了液晶环氧-4,4‘-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ)与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化反应的动力学,研究表明,PHBHQ与DDM的固化反应按自催化反应机理进行,固化过程中产生的羟基可进一步加速反应,计算出分步反应的动力学参数分别为Ea1=66．51kJ／mol,InA1=6．65,Ea2=69.05kJ／mol,InA2=7.34。     

反应型液晶化合物改性环氧树脂的性能

利用自行合成的端基含有活性基团的热致性液晶化合物(LCEU)改性环氧树脂CYD-128／4，4’-二氨基二苯砜(DDS)固化体系，用DMA测试了共混物的动态力学性能并研究其结构与性能的关系，对改性体系的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弹性模量、断裂伸长率、热失重温度(TG)与LCEU含量的关系进行了探讨，用扫描电镜(SEM)对材料断面的形态结构进行了研究。结果表明，经LCEU改性的共混物的α、β转变温度提高，橡胶态模量提高，材料的力学性能和热稳定性提高，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。     

高性能液晶环氧树脂的研究

采用环氧氯丙烷法合成液晶环氧化合物-4,4‘-二缩水甘油醚基二苯基酰氧(PHBHQ),用傅立叶变换红外光谱(FT—IR)、差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)等技术研究了PHBHQ与4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)固化反应的固化特性及固化物的力学性能。研究表明,PHBHQ在固化过程中能形成取向有序的介晶域,赋予PHBHQ／DDM固化物优异的综合性能。     

液晶环氧树脂增韧改性E-51树脂体系性能研究

目的研究液晶环氧树脂含量对E-51树脂体系固化性能和力学性能的影响。方法采用动态DSC法,研究了液晶环氧树脂对固化反应性的影响;采用力学性能测试和扫描电镜的方法,研究了液晶环氧树脂对固化物力学性能的影响,及其增韧机理。结果液晶环氧树脂含量越高,树脂体系固化反应越快。液晶环氧树脂的加入使冲击强度、弯曲强度和拉伸强度均得到提高。结论液晶环氧树脂质量分数为7%的配方,冲击强度和弯曲强度最高;质量分数为10%的配方拉伸强度最高。     

反应型液晶聚合物改性环氧树脂性能的研究

合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物（LCPU），用其改性环氧树脂CYD－128／4，4‘-二氨基二苯砜（DDS）固化体系，对改性体系的冲击性能，拉伸性能，弹性模量，断裂伸长率，玻璃化转变温度Tg与LCPU含量的关系进行了探讨，对不同种类液晶化合物对CYD－128／DDS体系改性效果进行了比较，用扫描电镜（SEM）对材料断面的形态结构进行了研究，结果表明，LCPU的加入可以使固化体系的冲击强度提高2－3．5倍，拉伸强度提高1．6－1．8倍，弹性模量提高1．1－1．5倍，断裂伸长率提高2－2．6倍，Tg提高36℃－60℃，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。     

液晶环氧树脂研究进展

液晶环氧树脂是含有介晶单元的环氧小分子固化产物，它融合了液晶有序结构与环氧交联网络结构的优点，是一种深具潜力的功能材料。文中在大量文献基础上，介绍了含有介晶单元的环氧小分子的种类，合成及其固化特性，简述了液晶环氧树脂的国内外研究现况和应用前景。     

酯类液晶环氧树脂研究进展

液晶环氧树脂融合了液晶有序与交联网络结构的优点,是一种深具潜力的功能材料,而含酯类介晶基元的液晶环氧树脂易于合成,结构可控性强,是其中重要一类。文中介绍了酯类液晶环氧树脂的合成、液晶特性及固化,简述了酯类液晶环氧树脂的国内外研究现况和应用前景。     

828环氧树脂体系电子束固化反应机理的研究

对电子束（EB）辐射828环氧树脂的固化反应机理进行了研究，考察了不同引发剂，稀释剂对树脂体系辐射反应的影响。实验发现，阳离子型光引发剂可以引发环氧树脂的电子束辐射固化反应，传统的热固化体系并不适用于电子束固化，稀释剂的使用会降低反应体系的固化度，其中活性稀释剂的影响较小，供电子型溶剂会对环氧树脂的辐射固化反应起阻聚作用。以环氧丙烷作为单官能团环氧花合物，采用红外光谱，自由基捕捉技术与气相色谱－质谱相结合的方法，研究了电子束辐射环氧丙烷－碘Weng盐体系的辐射反应机理，推导出由碘Weng盐在电子束辐照下分解，随后产生质子酸，引发环氧丙烷阳离子开环聚合的反应过程。     

MOCA/环氧树脂体系的固化行为

采用FT-IR、DSC等方法研究了亚甲基双邻氯苯胺(MOCA)/环氧树脂体系的固化行为,并对其固化动力学行为进行了研究。结果表明,体系固化行为与固化温度、固化时间及固化剂的用量有密切关系。其中固化剂的用量以MOCA质量分数在26%~33%为宜。当MOCA含量在28.6%时,最佳固化条件为:由最佳起始固化温度165℃左右缓慢升温到208℃左右恒温固化,最后在258℃左右恒温一段时间使树脂充分固化。其固化反应方程为:-dα/dt=k(1-α)1.15。     

可膨胀石墨/环氧树脂体系的固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)法分别对环氧树脂(EP)及可膨胀石墨/环氧树脂(EG/EP)体系的固化过程进行了研究。利用Kissinger和Crane法计算得到两种体系固化反应的表观活化能Ea、指前因子A、固化反应级数n等动力学参数,建立了固化反应动力学方程,并用T-β外推法确定了固化工艺温度。结果表明,EG的加入,降低了EP体系固化反应的完全程度,对固化反应时间的影响不大,体系的Ea由63.15 kJ/mol升高到65.89 kJ/mol,A由2.02×107提升到4.5×107,两种体系的反应级数基本一致,同时,EG的加入对体系固化工艺温度影响不大。     

海工混凝土结构用环氧树脂固化体系性能研究

随着我国海洋经济的飞速发展,对海工混凝土结构腐蚀修复补强技术的需求日益增大。现有地面以上混凝土结构修复技术非常成熟,环氧树脂固化体系对于海洋环境的适用性是其应用环境由地面拓展到海工领域的关键。本研究遴选出7种市售固化剂,通过固化剂及树脂体系黏度、水下凝胶时间对其进行初步筛选,并研究了固化环境、固化时间、固化剂用量对树脂体系的压缩性能影响。最终,通过对拉伸性能、黏结性能的研究,得到海水环境下综合性能表现最优的为810固化剂。结果表明:当环氧树脂E51与固化剂810质量比为2∶1时,在海水中养护7 d,水下凝胶时间为65 min,压缩强度为101.59 MPa,拉伸强度为32.59 MPa,断裂伸长率为4.09%,黏结强度为3.52 MPa。     

新型酯类环氧液晶的合成及应用

采用相转移催化剂合成液晶环氧预聚物(PHQEP),用红外光谱、核磁共振谱、广角X射线衍射及偏光显微镜(POM)对PHQEP的分子结构和液晶性进行表征。研究了PHQEP增韧改性环氧树脂固化体系的力学性能,通过DSC、TGA及SEM等测试手段对材料的结构与性能进行了表征。结果表明,PHQEP是典型的向列型液晶,加入PHQEP的环氧固化体系,韧性和热稳定性都有很大的提高。     

新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究

采用新的合成方法合成了水性环氧树脂固化剂,初步探讨了该水性固化剂的性质。先将双酚A与环氧氯丙烷按质量比1∶2反应生成氯醚醇,再与二乙烯三胺发生胺解反应,形成类似于盐酸化的环氧胺加成物,又以单氯醚醇封闭活性高的伯胺氢,然后用NaOH脱除所有的HCl,再加入有机酸成盐,即形成水性环氧树脂固化剂。同样,将聚乙二醇与环氧氯丙烷反应,再与多胺反应,可将水溶性的链段引入固化剂中,不仅提高了固化剂的水溶性,而且改善环氧树脂的韧性。     

液晶环氧树脂的研究概况

综述了液晶环氧树脂国内外的研究进展,介绍了液晶环氧化合物及固化剂的种类主要性质和合成方法,并简述了液晶环氧树脂的前景及发展方向。     

聚己内酯/聚硅氧烷/环氧树脂复合体系的形态和耐热性能

利用-OH与-NCO的亲核加成反应,直接合成出端硅氧基封端的聚己内酯-聚二甲基硅氧烷(PCL-TESi/PDMS-TESi).利用合成出的PCL-TESi/PDMS-TESi对环氧树脂进行复合改性,通过sol-gel技术及胺类固化剂与环氧基的交联作用固化复合体系.利用扫描电镜(SEM)、热失重分析(TGA)及在甲苯中的溶胀试验对不同含量的PCL-TESi/PDMS-TESi的复合材料进行了研究.结果表明,随着PCL-TESi/PDMS-TESi含量的增加,体系的交联密度下降.SEM结果表明,此复合体系微观上存在着两相结构,聚己内酯和聚硅氧烷柔性链的引入可显著改善环氧树脂的脆性.当环氧树脂与PCL-TESi/PDMS-TESi以1∶1(质量比)比例复合时,可显著提高体系的耐热性和柔韧性,其5%失重时的热分解温度可达310.2℃,比纯环氧树脂固化体系提高了144.4℃.     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

固化剂对环氧树脂砂浆修补材料性能的影响

主要探讨了固化剂的掺量、存贮时间及环境因素对环氧树脂砂浆性能的影响.研究结果表明,固化剂掺量为30份/100份环氧树脂时,环氧树脂砂浆早期强度发展很快,3d抗折强度为7.2MPa,抗压强度为24.4MPa;后期强度发展稍慢,90d抗压强度为53.1MPa.固化剂掺量为10份/100份环氧树脂时,后期强度很大,90d抗压强度为96.9MPa,但早期强度发展较慢,固化时间长.40℃环氧树脂砂浆固化迅速,3d抗折强度即高于12.5MPa,抗压强度可达48.1MPa.     

环磷腈型多官能度环氧树脂的合成及固化动力学

以六氯环三磷腈(HCCP)为原料合成了一种六官能度环氧树脂——六(4-缩水甘油氧基甲基苯氧基)环三磷腈(HGPCP),采用红外光谱、核磁共振氢谱和磷谱对其进行了结构表征和确认。选择4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)和4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂,采用非等温差示扫描量热法对HGPCP的热固化动力学进行了研究。研究表明,HGPCP/DDM和HGPCP/DDS固化体系的表观活化能分别为52.46 kJ/mol和61.77 kJ/mol,相比于通过Kissinger法、Crane法建立的n级动力学模型,DDM和DDS对HGPCP的固化反应更符合Eestak-Berggren双参数自催化模型。此外,结合不同升温速率的特征温度,对DDM、DDS固化HGPCP的工艺条件进行了优化。