钼改性酚醛树脂的制备与表征

采用钼改性酚醛树脂(PF),结果表明,钼改性PF的耐热性比纯PF有明显提高,当钼含量为5%时,合成的PF耐热性最好,初始分解温度约为362℃,比纯PF提高112℃;切线法得到的外延分解温度约为410℃,比纯PF升高了117℃;500℃时失重约38%,比纯PF有明显提高;红外光谱表明钼元素以钼氧键的形式引入到PF结构中。     

PF/MCM-41纳米复合材料的制备及其耐热性

采用原位聚合结合共混工艺制备了PF／MCM-41纳米复合材料，研究了耐热性．结果表明，当MCM-41粉的含量为20％时，PF／MCM-41纳米复合材料中MCM-41粉的分散性及有机-无机两相间的界面结合良好；与纯PF比较，复合材料的质量损失达到50％（质量分数）时的温度提高约70℃，分解结束时的温度提高约100℃．介孔MCM-41中的纳米级孔道能有效地限制其内树脂分子链的自由运动，是PF／MCM-41复合材料耐热性提高的机理．同时，其纳米级厚度的孔壁具有极好的耐热性和绝热性，在快速升温的条件下能延缓孔内树脂分子的热分解及分解产生的小分子产物的释放．     

桐油改性酚醛树脂的耐热性研究

本文对桐油改性酚醛树脂的一些性能进行了研究，并着重利用ＤＴＡ、ＴＧ热分析技术研究了这类改性树脂的耐热性能及其热分解动力学。实验结果表明，桐油改性酚醛树脂的热分解分为两个阶段：第一个分解峰为４５０～４９０℃，约分解３０～４５％；第二个分解峰为５７０～６７０℃，约分解３５～５５％。随着甲醛／苯酚摩尔比的增加，初始分解温度逐渐升高。这种经桐油改性的酚醛树脂耐热性能可达：初始分解温度３５９．４～３８３．７     

纳米铜改性酚醛树脂及其应用性能

采用新发明的原位生成法成功地制备了摩擦材料用纳米铜改性酚醛树脂。利用XRD和TEM对所制备的树脂进行了表征。结果显示,纳米铜的粒径为10~40 nm,呈近球形。进行了TGA、冲击试验和摩擦试验。结果表明,纳米铜改性酚醛树脂的耐热性有较大提高,与纯酚醛树脂相比,其初始分解温度和半分解温度可分别提高31℃和46℃;纳米铜改性酚醛树脂基摩擦材料的韧性和摩擦学性能有明显改善,与纯酚醛树脂基摩擦材料相比,冲击强度提高44%,热衰退率和磨损率分别降低约50%和2/3。建立了酚醛树脂/纳米铜复合材料的界面模型,并探讨了纳米铜改善酚醛树脂及摩擦材料性能的机理。      

氰酸酯／双马来酰亚胺／环氧树脂三元共聚物及性能研究

采用双马来酰亚胺和环氧树脂与氰酸酯共聚对氰酸酯树脂进行改性，用FTIR跟踪了其固化过程。性能测试表明，当BCE：BMI：EP为5：2：3时，其固化物的冲击强度达到了12．2kJ·cm^-2，韧性有较大的提高；改性树脂的耐热性随着EP含量的增加而下降，当EP含量为30％时，Tg为233．7℃；改性后的氰酸酯树脂在1MHz频率下的介电常数和介电损耗角正切都比纯CE的有所增加，但上涨的幅度较小，仍具有优异的介电性能；DMA分析表明，在瓦温度时，损耗因子和损耗模量达到最大值，其中，tanδmax为0．359。     

腰果酚接枝丁腈橡胶及其改性酚醛树脂基摩擦材料制备与性能

利用溶液接枝法制备腰果酚(Cardanol)接枝液体丁腈橡胶(C-g-LNBR);并分别以LNBR、C-g-LNBR为增韧体,通过原位聚合制备改性酚醛树脂(PF);再以改性PF为基体,采用热压成型制得摩擦材料.利用红外光谱法和称量法对C-g-LNBR进行表征;采用光学显微镜观察橡胶相在基体中的分散性,用差示扫描量热与热重分析基体的热性能;研究了LNBR与C-g-LNBR对PF基摩擦材料的力学、摩擦性能影响;利用扫描电镜(SEM)观察磨损面的形貌.结果表明,Cardanol与LNBR发生了接枝反应,接枝率为4.22％;2％ C-g-LNBR比2％ LNBR在基体中具有更好的分散性,而2％-C-g-LNBR/PF比纯PF和2％-LNBR/PF的固化温度(Tcure)分别降低了3.3℃和2.6℃;与纯PF基和2％-LNBR/PF基摩擦材料相比,2 ％-C-g-LNBR/PF基摩擦材料的冲击强度分别提高了14.8％和7.3％,体积磨损率分别降低了13.6％和15.4％.通过SEM照片观察发现,2％-C-g-LNBR/PF基摩擦材料磨损面中的凹坑明显减少,磨损面连续性较好.     

蒙脱土插层改性酚醛树脂复合材料及其摩擦磨损性能

利用单体原位插层的方法制备酚醛树脂/蒙脱土复合材料,研究了蒙脱土的有机化改性和不同有机化蒙脱土含量对酚醛树脂耐热性的影响,以及改性后的酚醛树脂对摩擦材料性能的影响,结果表明:经改性的酚醛树脂的耐热性能要明显优于未改性的酚醛树脂,初始分解温度达487.1℃,比未改性的提高了60.9℃,600℃时的质量剩余率达54.84%,提高了38%。100~350℃摩擦系数为0.33~0.40,250℃时未改性树脂基摩擦材料磨损率为0.56×10-7/N·m,改性后树脂基摩擦材料磨损率为0.44×10-7/N·m,下降了27.2%。     

剑麻纤维素微晶/酚醛树脂复合材料的力学性能和摩擦性能

采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)对自行制备的剑麻纤维素微晶(SFCM)进行表面改性,采用双螺杆挤出机对SFCM与酚醛树脂(PF)进行熔融共混,采用模压成型方法制备SFCM/PF复合材料。研究不同SFCM含量的SFCM/PF复合材料的力学、摩擦学性能,并采用扫描电镜(SEM)观察磨损面的形貌。结果表明,SFCM的加入能有效提高复合材料的力学性能和摩擦性能,当SFCM含量为6%时,复合材料的冲击强度提高了55.56%,SFCM含量为4%时,复合材料的弯曲强度提高了31.37%;SEM观察发现,改性后的SFCM为微纤维形态,径向尺寸为10μm;热重分析表明,改性SFCM初始分解温度比剑麻纤维提高了60℃。     

石墨烯/酚醛树脂纳米复合材料的热解行为

将氧化石墨烯与自制酚醛树脂乳液(PF)共混,经水合肼还原和热固化制备石墨烯/酚醛树脂(GNS/PF)纳米复合材料。利用AFM、SEM、FTIR和TG-DTG技术考察石墨烯对GNS/PF复合材料的形貌、结构、热稳定性和残炭率的影响。结果表明,石墨烯片均匀分布在PF中,没有发生团聚,且石墨烯片与PF间具有良好的界面结合。石墨烯薄片对PF基体强烈的吸附作用增加了PF分子链的活性和有序性,显著提高了GNS/PF纳米复合材料内PF基体的固化交联密度,进而提高了PF基体的耐热性和高温残炭率。在300~450℃条件下,纯酚醛树脂的热分解峰值温度为382.7℃,添加质量分数0.65%的GNS后,热分解峰值温度提高到408℃。在隔绝空气下900℃热处理,纯酚醛树脂的残炭率为46.2%,添加0.65%氧化石墨烯后残炭率增至59.4%,提高了13.2%。     

Si-Al-K掺杂对钼丝组织性能的影响

对纯钼及不同掺杂量的Si、Al、K掺杂钼的组织和性能进行了研究.利用金相显微镜观察了热分析以后的组织形貌,用透射电镜观察了烧结坯的精细结构.将掺杂钼在不同温度退火后测试其硬度,并对比分析了纯钼和掺杂钼的高温拉伸性能.发现经过加热到1600℃热分析以后,掺杂钼的晶粒比纯钼细小,而且掺杂量愈大,晶粒的长径比愈大;烧结态纯钼中没有第二相粒子存在,而掺杂钼的晶粒和晶界上分布着掺杂颗粒.掺杂样加热到一定的温度时硬度值都显著下降,随着掺杂含量的增加,硬度最小值出现的温度随之升高;掺杂钼条的高温抗拉强度和屈服强度都明显高于纯钼,并且随着实验温度的提高,强度的提高幅度增大.     

活性炭/超高分子量聚乙烯耐热性研究

为了提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的耐热性,采用超级电容活性炭(微米级)对UHMWPE进行填充改性,制备活性炭/UHMWPE复合材料。通过热重(TG/DTG)测试和维卡软化点温度测试分析了复合体系的热性能;同时研究了活性炭含量对UHMWPE的电学性能、冲击性能、表面及摩擦系数的影响。结果表明：活性炭填充可使UHMWPE材料失重5%时的分解温度提高17.44℃,维卡软化点提高了约18℃;且活性炭对UHMWPE复合体系的抗静电性、冲击性能、表面均有比较明显的改善。     

引发剂引发BMI/DP共聚双马树脂基体研究

在优选树脂组分的基础上，采用回归正交设计的实验方法优化低温固化双马树脂的配方。通过树脂体系的固化反应特性研究，确定树脂浇铸体和纤维增强复合材料的固化成型工艺，测定其主要力学性能和热性能。研究发现，固化工艺中的低温固化台阶对树脂的耐热性影响很大。引发剂引发改性使双马树脂的固化、后处理温度由２００℃、２５０℃降低到１６０℃、１８０℃，并提高了耐热性，但树脂韧性下降较大。改性树脂热变形温度３００℃，起始分解温度４１７．５℃，弯曲强度１１４ＭＰａ。     

液体端羧基丁腈橡胶增韧改性氰酸酯树脂

采用液体端羧基丁腈橡胶对双酚A 型氰酸酯树脂进行增韧改性, 通过对体系凝胶曲线和DSC 曲线分析, 确定了体系的固化条件, 并在与纯CE 比较的基础上, 通过FTIR 和DSC 曲线知道了CTBN 在低温阶段对体系固化有较为明显的影响, 而在高温阶段对CE 固化影响较小。通过对固化树脂微观性能、力学性能和电性能的观测, 发现当CTBN 含量为15 %时, 改性体系的弯曲强度和冲击强度分别提高了39.47 %和21.92 %, 改性体系综合力学性能最佳, 但电性能稍有下降。另外, 固化树脂的TGA 曲线和HDT 曲线表明树脂的耐热性能随着CTBN 用量的增大而下降, 当CTBN 含量从0 提高到15 %时, 树脂体系的起始分解温度从407 ℃降低到383 ℃     

腰果酚接枝丁腈橡胶及其改性酚醛树脂基摩擦材料的制备与性能

利用溶液接枝法制备腰果酚(Cardanol)接枝液体丁腈橡胶(C-g-LNBR);并分别以LNBR、C-g-LNBR为增韧体,通过原位聚合制备改性酚醛树脂(PF);再以改性PF为基体,采用热压成型制得摩擦材料。利用红外光谱法和称量法对Cg-LNBR进行表征;采用光学显微镜观察橡胶相在基体中的分散性,用差示扫描量热与热重分析基体的热性能;研究了LNBR与C-g-LNBR对PF基摩擦材料的力学、摩擦性能影响;利用扫描电镜(SEM)观察磨损面的形貌。结果表明,Cardanol与LNBR发生了接枝反应,接枝率为4.22%;2%C-g-LNBR比2%LNBR在基体中具有更好的分散性,而2%-Cg-LNBR/PF比纯PF和2%-LNBR/PF的固化温度(Tcure)分别降低了3.3℃和2.6℃;与纯PF基和2%-LNBR/PF基摩擦材料相比,2%-C-g-LNBR/PF基摩擦材料的冲击强度分别提高了14.8%和7.3%,体积磨损率分别降低了13.6%和15.4%。通过SEM照片观察发现,2%-C-g-LNBR/PF基摩擦材料磨损面中的凹坑明显减少,磨损面连续性较好。     

氧化石墨烯/酚醛树脂原位复合材料的热性能和动态力学性能

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过超声分散与苯酚、甲醛进行原位聚合,将所得原位聚合树脂与其它填料一起通过辊炼、模压成型制备GO/酚醛树脂(PF)原位复合材料。研究GO含量对GO/PF原位复合材料的热性能、力学性能、动态力学性能、蠕变和应力松弛的影响,使用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的冲击断面形貌。研究结果表明,当GO加入量为1%时,GO/PF原位复合树脂的初始热分解温度比纯酚醛树脂(PF)提高了55.8℃;当GO加入量为0.25%时,GO/PF原位复合材料的冲击强度提高18.6%;当GO加入量为0.5%时,GO/PF原位复合材料的储能模量比纯PF复合材料提高78.3%,Tg提高了8.9℃。SEM观察发现,GO/PF原位复合材料的冲击断面凹凸不平,表明GO的加入能有效提高PF复合材料的力学性能。     

新型酚醛树脂PN作为复合材料基体的评价

研究了炔丙基改性酚醛树脂(PN)作为复合材料基体的工艺性和耐热性,及PN石英布层合板的力学性能和耐热性。结果表明,PN树脂适用于RTM、模压等多种成型过程;PN树脂浇铸体玻璃化温度在330℃~380℃;PN石英布层合板的力学性能比普通酚醛树脂层合板有明显提高,其中材料力学性能随炔丙基含量增大而趋于降低;PN石英布层合板的耐热性(玻璃化温度超过360℃)远高于普通酚醛树脂层合板(玻璃化温度低于280℃)。     

聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能

苯基三甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS),通过正交实验讨论了水的用量、催化剂用量、反应时间和温度对合成聚苯基硅氧烷的影响,并确定了最佳合成工艺。然后用其改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明PPMS接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用差示扫描量热(DSC)、热重(TGA)分析了有机硅含量对改性树脂耐热性能的影响。结果表明,当m(E-20):m(PPMS)=7:3时,改性树脂固化物的耐热性能明显提高,玻璃化转变温度(T_g)为95.81℃,质量损失50%时的热分解温度(T_d)为476.54℃,分别比改性前提高了8.97℃和58.26℃,同时还具有优良的涂膜性能。     

有机蒙脱土/对苯二异氰酸酯型热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能研究

选用纳米蒙脱土和对苯二异氰酸酯(PPDI)为原料,经原位插层聚合预聚体法制备了有机蒙脱土(OMMT)含量不同的OMMT/PPDI型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。利用红外光谱、X射线衍射、热重和维卡软化温度测试等手段表征和分析复合材料的化学结构、微观结构、结晶性、耐热性和力学性能,并与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型TPU复合材料作比较。结果表明:OMMT/TPU为插层型复合材料,PPDI-TPU的结晶性和耐热性明显优于MDI-TPU;PPDI-TPU 5%失重率时的温度比MDI-TPU高出53.45℃;PPDI-TPU的最大分解速率温度比MDI-TPU高出54.94℃。OMMT/PPDI-TPU的维卡软化温度约是OMMT/MDI-TPU的2倍。当OMMT含量为3%(质量分数)时,复合材料的力学性能最佳,与纯TPU相比,OMMT的加入具有既增强又增韧的作用。     

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℃。     

KH－560改性CE／nano—SiC复合材料的韧性和耐热性

采用模塑成型法制备CE／nano-SiC复合材料,通过冲击强度测试、TGA分析和DMA分析,发现偶联剂KH-560表面处理nano—SiC后,对其韧性和耐热性具有显著的协同改性作用。相对纯CE,经KH-560表面处理后的CE、1．00％nano—SiC复合材料,冲击强度提高86．26％;玻璃化转变温度提高16．71％;失重5％时,热分解温度提高17．25％;450℃时,质量保持率提高59．67％。