双酚A型环氧树脂(E-51)改性二氧化双环戊二烯(CDR-0122)的性能研究

采用双酚A型环氧树脂(E-51)对耐高温环氧树脂体系二氧化双环戊二烯(CDR-0122)进行了改性处理。分析了E-51改性前后的物理特性,考察了改性前后浇铸体的冲击性能、弯曲性能和玻璃化转变温度,以及树脂基玻纤复合材料的基本力学性能。实验结果表明,E-51与CDR-0122有良好的相容性,且CDR-0122和E-51/CDR-0122树脂体系都应密封保存。添加E-51后浇铸体的冲击强度和弯曲强度分别提高了141.48%和52.38%,玻璃化转变温度下降了2.73%;E-51改性后的树脂基玻纤复合材料的弯曲强度和拉伸强度分别提高了20.5%和19.1%。     

二氧化双环戊二烯改性树脂基复合材料的制备与性能

采用双酚A型环氧树脂(E-51)改性二氧化双环戊二烯树脂(CDR-0122),以改善其力学性能。首先根据复合材料力学性能选择较好的稀释剂,然后比较树脂基体在改性前后的玻璃纤维(Gf)和炭纤维(Cf)复合材料的基本力学性能和耐热性能。结果表明,环己二醇二缩水甘油醚(CDX-1180)是优于丙酮的一种稀释处理剂。同时用CDX-1180做稀释剂处理时,树脂基体经改性后,所制得的Gf层合板拉伸强度和拉伸模量分别提高了19.1%和16.8%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了20.5%和12.6%;所制得的Cf层合板拉伸强度和拉伸模量分别提高了9.7%和8.7%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了26.2%和7.0%;E-51改性CDR-0122树脂复合材料相比纯的CDR-0122树脂复合材料的玻璃化转变温度和热稳定性都略有提高。     

UHMWPE纤维/碳纤维复合材料用改性环氧树脂的制备及性能

用甲基丙烯酸改性环氧树脂E-51制备了UHMWPE纤维/碳纤维复合材料用基体树脂,主要研究了反应时间和催化剂用量对改性环氧树脂及复合材料性能的影响。结果表明,当甲基丙烯酸与环氧树脂摩尔比为1.1∶1.0、催化剂二乙基胺用量为0.35%（质量分数）、反应温度为110℃时,改性反应6h所得改性环氧树脂与UHMWPE纤维/碳纤维的复合材料的性能较好。用FTIR、DMA、SEM对改性环氧树脂及复合材料的结构和性能进行了表征,甲基丙烯酸改性环氧树脂对UHMWPE和碳纤维具有较好的粘接性。     

聚氨酯改性E-51/MeTHPA的工艺与性能

本体法制备了聚氨酯接枝及互穿网络改性环氧树脂,研究了酸酐为固化剂的条件下,制备工艺及聚合物结构对聚氨酯(PU)改性E-51环氧树脂(EP)性能的影响。实验确定了异氰酸酯的官能度、聚丙二醇(PPG)的分子量及聚氨酯预聚体含量等对改性产物冲击强度、微观形貌及热性能的影响。结果表明,改性材料冲击强度随PPG分子量的增高而增大;互穿网络(IPN)结构改性E-51的抗冲击性能优于接枝改性,冲击断裂面上阻碍裂纹发展的点明显多于后者;支化PU改性E-51热稳定性高于线形PU改性,280℃热失重接近未改性环氧树脂。     

无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂复合材料的制备及性能

以第3代环氧端基脂肪族超支化聚酯（EHBP）增韧的环氧树脂（E-51）为基体材料,超支化聚酯基二茂铁（HBPE-Fc）为吸波剂,制备具有一定力学承载及电磁性能的超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂（HBPE-Fc/E-51）复合材料,并通过力学性能测试及扫描电镜、矢量网络分析仪等研究了该复合材料的力学及电磁性能。结果表明,添加较低含量的HBPE-Fc能较好地改善环氧树脂体系的拉伸及冲击性能,第4代HBPE-Fc质量分数为2%时,与纯环氧树脂体系相比,HBPE-Fc/E-51复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了21.81%、34.32%和15.41%,对固化体系的拉伸断面分析发现引入HBPE-Fc后材料表现出韧性断裂。HBPE-Fc/E-51复合材料的玻璃化转变温度在105.29~130.27 ℃之间,具有良好的热稳定性,同时该复合材料具有一定的电磁特性。     

PU接枝E-51改性R-122环氧树脂材料的制备与性能研究

制备了聚氨酯(PU)改性E-51/R-122环氧树脂材料,探讨了PU改性E-51对R-122力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了材料的冲击断面,利用DMTA对改性所造成的耐热性影响进行了分析。实验结果表明,PU接枝E-51可以使R-122的马来酸酐溶液在-10℃保持液态;当PU接枝E-51质量百分数为30%时,改性R-122材料抗冲击性能较纯R-122材料提高150%;此时材料tanδ曲线到达峰值的温度较未改性R-122材料下降约15℃。     

环氧树脂-脲醛树脂@2-甲基咪唑微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及自修复性能

以一步原位聚合法制备芯材为环氧树脂（E-51）,壁材为脲醛树脂（UF）的E-51-UF微胶囊。采用FTIR、SEM、TG、粒度分析仪等分别对E-51-UF微胶囊结构、表面形貌、耐热性和粒径分布进行了表征。以E-51-UF微胶囊为核,固化剂2-甲基咪唑（2-MI）为壳通过共混复合,得到E-51-UF@2-MI复合微胶囊。将E-51-UF@2-MI微胶囊填充到E-51基体中,制备了E-51-UF@2-MI微胶囊/E-51复合材料拉伸试样、弯曲试样和梯形双悬臂梁（TDCB）修复试样,并采用电子万能试验机测试其性能。分析了填充E-51-UF@2-MI微胶囊质量分数对E-51-UF@2-MI微胶囊/E-51复合材料力学性能及自修复性能的影响。结果表明:制备的E-51-UF微胶囊呈现规整球形结构,平均粒径为130 μm,耐热温度达364℃;E-51-UF@2-MI复合微胶囊质量分数为10wt%时,E-51-UF@2-MI微胶囊/E-51复合材料拉伸强度达到最大值,为31.17 MPa,弯曲强度为66.77 MPa,最大修复率为90.1%。      

一种含多面低聚倍半硅氧烷的环氧树脂改性剂及性能研究

采用自制的γ-氨丙基笼型齐聚倍半硅氧烷(POSS-NH_2)与一小分子反应,合成了一种新型环氧树脂改性剂(POSS-NH-R),并以此对环氧树脂E-51进行改性.考察了不同添加量对复合环氧树脂的各项性能的影响,发现当添加量为25%时,改性效果最佳.     

路用水性环氧改性乳化沥青组成优化及耐久性能评价

为提升改性乳化沥青在道路领域的使用品质和耐久性，制备了多种水性环氧改性乳化沥青，基于拉伸性能优化了改性乳化沥青配比，研究了水性环氧改性乳化沥青的黏附性能、黏度、干燥时间、相容性和粘结性能，分析了水性环氧改性乳化沥青粘结性能与其拉伸性能、黏附性能的关联性，采用湿热老化、冻融循环和氙灯光照老化等方式模拟复杂气候条件对水性环氧改性乳化沥青的破坏作用，以经老化处理后的残留拉伸、黏附和粘结性能及处理前后各项性能的变化率作为评价指标，基于熵权的理想点法综合评价了水性环氧改性乳化沥青的耐久性能。结果表明：水性环氧树脂能够有效提升乳化沥青的拉伸强度和黏附性能，水性环氧改性乳化沥青具备较好的流动性和适宜的干燥时间，且水性环氧树脂与乳化沥青具有较好的相容性，建议水性环氧树脂掺量为15%～25%(质量分数，下同)。水性环氧改性乳化沥青的粘结性能与其力学强度和黏附性能具有较强的关联性。水性环氧改性乳化沥青经湿热老化、冻融循环或氙灯光照老化处理后拉伸、黏附和粘结等性能保持率为84%～92%,聚氨酯改性后的水性环氧改性乳化沥青表现出更好的耐久性能，聚氨酯改性双酚A型E-51水性环氧改性乳化沥青的综合耐久性能最佳。     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备研究

传统的单一聚氨酯乳液存在耐水性和耐热性较差的缺点，目前最有效的方法是对其进行改性，以增强聚氨酯乳液胶粘剂的性能，使其应用更加广泛。控制异氰酸酯指数(R值)为3.5,以聚丙二醇(PPG1000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成聚氨酯预聚体，使用环氧树脂对聚氨酯乳液进行改性。用控制变量法将不同环氧值的环氧树脂和不同添加量的环氧树脂分别作为2个变量，讨论2个变量对乳液及胶膜性能的影响，按照相关标准对其性能进行了测试与表征。结果表明：在相同用量下，环氧树脂E-44的改性效果好于其他类型环氧树脂，E-44添加量为15%(质量分数)时，制备的改性材料性能最佳。     

耐高温聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂胶粘剂的制备和性能

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的改性,制备了一种高强高韧的耐高温环氧树脂结构胶粘剂。通过改变E-51、TDE-85、PU及固化剂之间的配比,探讨了各个组分对胶粘剂力学性能的影响。通过SEM分析,研究了PU增韧环氧树脂的机理。结果表明,TDE-85和E-51的配比为1∶1,PU添加量为环氧树脂的19%,芳胺固化剂添加量为20%时,胶粘剂具有最佳的耐热性和力学性能。制备的PU改性TDE-85/E-51结构胶粘剂室温拉伸剪切强度达到25.81 MPa,160℃高温拉伸剪切强度为12.85 MPa,剥离强度达到51.68 N/cm。     

原儿茶酸环氧树脂的制备与应用性能测试

环氧树脂质脆需要增韧才能满足应用要求,以天然原儿茶酸(Protocatechuic acid,PA)和环氧氯丙烷为原料,通过两步法反应合成原儿茶酸环氧树脂(PA-EP),并将其作为特种环氧树脂用于双酚A环氧树脂(E-51)的改性研究。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振(1HNMR)、电位滴定仪和黏度仪对产物进行结构表征和性能测试。FTIR和1HNMR分析表明成功合成目标产物,环氧值为0.73 eq/100 g,25℃下黏度为43.2 Pa·s。力学性能分析表明,当PA-EP与E-51质量比为10%时,PA-EP/E-51固化物的力学性能最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比纯E-51分别提升了37.4%、17.2%和82.9%。冲击断面的扫描电子显微镜(SEM)结果表明,10%PA-EP/E-51固化物呈现良好的韧性断裂特征。动态机械分析(DMA)和热重分析(TG)结果表明,随着PA-EP含量的增加,固化物的玻璃化转变温度(Tg)由纯E-51的116.0℃提高到12.5%PAEP/E-51的137.3℃,失重10%的温度和最大分解速率的温度都略微下降,但800℃残渣量由纯E-51...     

聚醚扩链脲增韧环氧树脂/双氰双胺固化体系

以聚醚PPGl000、异氰酸酯、二胺为原料，合成了聚醚扩链脲(EU)，系统考察了EU改性的环氧树脂E一51／双氰双胺(dicy)固化体系的固化反应活性、动态力学行为、冲击性能和断裂面形态结构。并对体系的冲击性能、形态结构与动态力学行为之间的关系进行了探讨。结果表明，改性体系固化反应活性明显提高，固化反应表现活化能降低，固化反应峰顶温度从190℃降低至140℃，固化反应的表现活化能由145．5kJ／mol降至73．6kJ／mol；改性体系冲击强度明显提高，较未改性的E-51／dicy体系提高了9倍，较小分子取代脲改性的E-51／dicy体系提高了7倍；其冲击试样断裂面的形态具有明显的韧性断裂特征。     

通过环氧树脂后交联改性水性丙烯酸-聚氨酯

以三乙烯四胺(TETA)为后交联剂，合成了以环氧树脂(E-51)改性的丙烯酸一聚氨酯乳液，并用红外分光光度计来监控和表征环氧树脂E-51和固化剂TETA在成膜过程中的固化反应。观察了单组分乳液在聚合过程中以及储存时的稳定性。同时，讨论了环氧树脂对乳液的分散尺寸，涂膜的力学性能以及吸水性和吸甲苯率的影响。结果表明，当环氧质量分数低于20％时(以聚丙烯酸质量为基准)，乳液呈稳定态，并且拉伸强度和模量以及耐水、耐甲苯性随着环氧树脂质量分数的增加而增大，而断裂伸长率随之减小。     

改性F-51/E-51环氧树脂水乳液研究

多官能度环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,再与乙酸成盐得到一种水性环氧树脂,该树脂保留了较多的环氧基团,与胺类固化剂配合,可作为涂料或复合材料基体。此外,该改性树脂对其它环氧树脂有良好的乳化能力,用适量E-51环氧树脂与之混合,通过相转变法制备的水乳液稳定性好,固化膜综合性能良好,吸水率与溶剂型环氧体系相当。     

湿法缠绕用树脂体系黏度及固化动力学研究

采用旋转黏度计测试了液晶环氧树脂改性E-51树脂体系黏度,结果表明,在7h内该树脂体系黏度小于2000mPa·s,满足缠绕工艺黏度要求;用DSC法研究了该树脂体系固化动力学,T-β外推法推导出固化工艺参数,并确立固化工艺参数为75℃/2h+130℃/2h+180℃/2h,为液晶环氧树脂改性E-51树脂湿法缠绕工程化应用提供了理论依据。     

可溶性聚醚醚酮对复合环氧/DDM的改性

热熔法制备了可溶性聚醚醚酮（s-PEEK）/E-51/多官能度环氧树脂复合体系,测试了体系的冲击强度、高温拉伸剪切强度和玻璃化温度,用扫描电镜（SEM）观察体系的微观结构,并与聚醚醚酮（PEEK）改性进行对比。结果表明,复合环氧体系加入两种聚醚醚酮后冲击强度下降,但含量为5g时出现较大值;体系的玻璃化温度随着s-PEE...     

新型潜伏性M-DDM微胶囊固化剂的制备及表征

利用E-44环氧树脂对二氨基二苯基甲烷环氧树脂固化剂(DDM)进行了改性,合成了含有羟基的E-44-DDM固化剂(M-DDM)。以所合成的M-DDM粉体为囊芯、以2,4-甲苯二异氰酸酯(TD I)为壁材单体,采用界面聚合技术,首次成功制备了一种新型聚脲M-DDM微胶囊固化剂。该微胶囊固化剂粒径分布较窄,平均粒径约为2.54μm。囊壁是TD I与囊芯粉体表面的羟基通过加成聚合反应形成的,壁厚约为100 nm。所制备的微胶囊固化剂具有优良的固化性能和潜伏性能,可以在100℃使环氧树脂E-51在1 h内固化,并且其室温潜伏期可达6个月以上。     

乙烯基侧链环氧树脂对E-51/NBR体系的影响

采用新型乙烯基侧链环氧树脂(VE)与E-51环氧树脂/液体丁腈橡胶体系共混,用万能材料试验机、动态力学分析仪和扫描电镜表征了VE的含量对树脂/橡胶体系力学性能、玻璃化转变温度(Tg)、微观相态结构的影响.结果表明,利用VE与E-51、丁腈橡胶良好的相容性可以显著改善树脂/橡胶体系的相容性;添加了VE后,用液体丁腈橡胶改性过的环氧树脂韧性提高,并保持了较好的力学强度;当VE/E-51=4/6,NBR含量为20%(wt)时,其拉伸强度比纯E-51/NBR体系提高11.9%,弯曲强度提高31.3%,断裂伸长率提高14.8%;体系的Tg、微观相态结构都随VE的含量呈现出有规律的变化.