非离子型水性环氧固化剂的制备与性能

利用分子结构设计合成了α,ω-对苯甲胺基聚乙二醇化合物(p-PMAPEG),通过p-PMAPEG与环氧树脂(EP)扩链反应在分子结构中引入了环氧树脂链段制备了非离子型水性环氧固化剂(p-PMAPEG-EP)。用红外光谱和扫描电镜等分析了合成产物的结构、性能和乳液粒子形貌。结果表明,聚乙二醇(PEG)链段中的醚键氧原子与H2O氢原子形成的强氢键作用使p-PMAPEG具有与水部分互溶的特性。合成的p-PMAPEG-EP对环氧树脂具有良好的乳化能力,制备的非离子型环氧树脂水乳液分散相粒径平均约为50 nm。在环氧树脂交联体系中引入化学连接的低相对分子质量PEG链段有利于提高交联聚合物的应变松弛速率,得到了同时具有优异耐冲击性能和低吸水率的p-PMAPEG-EP/E51交联聚合物。     

叠层法制备环氧树脂梯度交联聚合物及其性能

以α,ω-对苯甲胺基聚乙二醇、聚醚胺D400和双酚A环氧树脂(DGEBA)为原料,通过叠层法制备了玻璃化转变温度范围最大可达80℃且峰值半高宽为47.26℃的梯度聚合物材料。通过扫描电镜、拉力试验机和高级扩展流变仪研究了固化剂组分对制备的梯度交联聚合物材料结构、力学性能和阻尼性能的影响规律。结果表明,通过调整单层聚合物的交联密度即可得到适用于不同使用温度范围的宽玻璃化转变温度且力学性能优异的无微相分离结构的梯度交联聚合物材料。梯度交联聚合物tanδ>0.3的有效阻尼温域为41.54℃,且处于室温工作温度范围内。     

PEG嵌段热塑性聚氨酯弹性体的形态结构和性能

采用熔融预聚二步法合成了以环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚和聚乙二醇混合聚醚为软段,异佛尔酮二异氰酸酯和1,4-丁二醇为硬段的热塑性体,利用TEM、WAXD、DSC对聚合物进行了表征,并测试了其力学性能,结果表明,聚合物具有微相分离的特征,随着聚乙二醇分子量的增大,微相分离程度增加,拉伸强度和延伸率也随着增加。当PEG分子量为4000时,聚合物的综合性能达到最优。     

制备方法对聚氨酯材料性能的影响

采用聚酯多元醇(PEA)和聚醚多元醇(PTMG)为混合软链段,考察了相同原料组成而不同制备方法对聚氨酯材料力学性能及动态行为的影响。方法一:将PEA和PTMG混合后制成预聚体,用扩链剂(MOCA)扩链后合成聚氨酯;方法二:将PEA和PTMG分别制成备预聚体,按照一定比例取出2种预聚体,再按各自的扩链系数加入MOCA,反应数分钟后将两者混合制备PEA/PTMG混合软链段聚氨酯。动态力学分析表明,不同制备方法对材料的耗能模量及玻璃化转变温度有较大影响,也证实了按照方法二制备的聚氨酯具有多微区结构。论文的研究模式对制备多种不同微区共存的聚氨酯是有益的。     

板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构.结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力～应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明:反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛,TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在nm数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级.     

整体型环氧树脂大孔聚合物的制备与表征

用三亚乙基四胺(TETA)作为固化剂,通过双酚A环氧树脂在聚乙二醇(PEG)介质中的聚合反应诱导相分离制备具有三维骨架结构的整体型环氧树脂大孔聚合物。固定PEG1000与PEG2000的质量比为6∶1,分别研究了环氧树脂与PEG的比例关系和TETA的用量对整体型大孔聚合物孔结构的影响,用FT-IR、SEM、BET和MIP对整体型大孔聚合物进行表征并将其用于重金属离子的吸附。结果表明,改变环氧树脂与PEG的比例关系或者TETA的用量都可以调控大孔聚合物的孔结构,其孔径为0.1~1μm。孔径最小的整体型大孔聚合物比表面积最大,约84.4m~2/g,但孔径较大的整体型大孔聚合物对重金属离子(Cu~(2+))的吸附性能更好,吸附量高达113.1mg/g。     

芳香族聚醚型超支化环氧对双酚A型环氧的增韧研究

通过质子转移聚合,采用双酚A和三羟甲基丙烷三缩水合成了一种芳香族聚醚型超支化环氧(EHBP),将其添加到双酚A缩水甘油醚型环氧(DGEBA)中制备成杂化树脂进行增韧改性。采用酸酐固化后,利用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对固化树脂的玻璃化转变温度和热稳定性进行了表征,并对其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度进行了测试。结果表明向DGEBA中添加EHPE可以在不影响材料热性能和拉伸强度的情况下改善其韧性。在EHBP添加量为15%时,材料的冲击强度由纯DGEBA的19kJ/m2提高到28kJ/m2。扫描电子显微镜对材料冲击断面的形貌的表征表明,EHBP对环氧树脂的增韧机理为原位均相增韧。     

自乳化水性环氧树脂的制备

采用聚醚醇二缩水甘油醚(PEGGE)、乙醇胺(MEA)及冰乙酸对双酚A环氧树脂(DGEBA)化学改性,在不需Lewis酸催化剂条件下制备低污染、高性能水性环氧树脂。首先,在物料摩尔比(MEA/PEGGE)2∶1,反应温度55℃,反应时间4h下,用PEGGE对MEA扩链合成MEA-PEGGE加成物;然后,在物料摩尔比(DGEBA/MEA-PEGGE)2∶1,反应温度65℃,反应时间5h下,用MEA-PEGGE加成物对DGEBA扩链,合成DGEBA-MEA-PEGGE加成物;再采用冰乙酸与DGE-BA-MEA-PEGGE加成物成盐,制备出具有良好水溶解分散性能的自乳化水性环氧树脂。该树脂涂膜性能优良,具有良好柔韧性和耐冲击性,改善了普通环氧树脂性能较脆的缺陷。     

聚丙烯酸酯改性环氧树脂的力学性能

通过丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)在环氧树脂中原位聚合,制备了聚丙烯酸酯改性的缩水甘油醚双酚A(DGEBA)-甲基四氢苯酐(MeTHPA)环氧树脂体系。原位聚合形成的聚丙烯酸酯在环氧树脂基体中形成"海-岛"结构。与纯环氧树脂基体相比,当丙烯酸酯质量分数为10%时,经PEA和PBA改性的聚丙烯酸酯/双酚A-MeTHPA体系的拉伸强度分别降低9.51%和4.00%,而拉伸弹性模量分别降低14.81%和9.52%;玻璃化温度变化不大;而冲击强度分别增加了26.5%和31.0%,断裂延伸率分别增加22.03%和30.07%,增韧效果明显。     

冲击载荷下环氧树脂动态压缩力学响应实验研究

为了从细观角度研究碳/环氧复合材料的动态力学性能,利用分离式霍普金森压杆实验装置对其组分材料TDE86#环氧树脂体系进行动态冲击压缩实验,获得不同应变率加载条件下环氧树脂的应力一应变曲线,基于应力-应变曲线分析了应变率对环氧树脂动态压缩力学性能的影响.研究结果表明:环氧树脂具有明显的应变强化效应,随着应变率的增加,环氧树脂的强度基本没有变化,最大应力时的应变逐渐减小,动态模量和压缩刚度有很大程度的提高.     

热致性液晶聚合物的种类对环氧树脂共混物的结构和性能的影响

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构。结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力~应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明,反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛。TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在纳米数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级。     

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂(EP)进行改性,合成了CTBN/EP预聚物,FT-IR分析表明,在反应中EP的环氧基开环后与CTBN的羧基反应生成了酯键。研究了CTBN/EP/聚醚胺(PEA)体系的力学性能,结果表明,随着CTBN含量的增大,其弯曲强度、拉伸强度降低,冲击强度、断裂伸长率增大,说明CTBN通过化学预聚改性的EP具有良好的韧性。SEM分析表明,固化过程中析出了橡胶相并均匀分散在环氧树脂基体中。     

环氧树脂改性固化工艺及配方对微观结构的影响

为了探讨固化工艺及配方对环氧树脂体系微观结构的影响,研究了用4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作固化剂的环氧树脂与聚醚砜(PES)共混体系.采用差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)研究其相分离和微观结构,并通过改变聚醚砜的用量和固化工艺条件对其进行控制.结果表明,在环氧树脂与聚醚砜间形成了半互穿网络,对应于环氧态和聚醚砜态的玻璃化转变温度彼此靠近.通过控制反应进程和聚醚砜用量,可以获得不同的相结构,加入较多的聚醚砜或采用较高的固化温度,有利于提高聚醚砜增韧环氧树脂的冲击性能.     

PPESK改性环氧树脂基体及其单向复合材料的制备与性能研究

采用耐热等级较高的二氮杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)对"双酚A型环氧树脂"(DGEBA)进行共混改性,研究了该体系的玻璃化转变温度(Tg)、冲击韧性及断裂韧性(K<,IC>).结果表明:PPESK的加入提高了环氧树脂的耐热性及韧性,基体冲击强度最大提高了16%,K<,IC>值最大提高了108%.并采用连续S-玻璃纤维和...     

UV固化皮革上光油的研制

合成了长链聚醚改性环氧丙烯酸酯(PEA)和柔性聚醚氨酯丙烯酸酯(PUA),作为UV固化皮革上光油的柔性预聚物,并进行了UV光油的配方优化实验。所研制的UV固化皮革上光油完全达到真皮革和人造革的涂饰要求。     

对苯二酚-双(β-羟乙基)醚扩链聚醚型聚氨酯的研究

分别用对苯二酚 -双 (β-羟乙基 )醚 ( HQEE)和 1 ,4-丁二醇 ( BDO)作扩链剂 ,采用本体一步法合成几种不同硬段含量 ( 0～ 50 % )的二苯基甲烷 - 4,4′-二异氰酸酯 /聚四亚甲基醚二醇的聚醚型聚氨酯 ,借助 DSC和 IR等手段分析该聚氨酯的结晶性以及氢键行为 ,最后认为 HQEE扩链聚醚型聚氨酯的微相分离程度较高 ,这是由其形成的硬链段刚性较强所致。     

对苯二酚-双(β-羟乙基)醚扩链聚醚型聚氨酯的研究EI北大核心

分别用对苯二酚 -双 (β-羟乙基 )醚 ( HQEE)和 1 ,4-丁二醇 ( BDO)作扩链剂 ,采用本体一步法合成几种不同硬段含量 ( 0～ 50 % )的二苯基甲烷 - 4,4′-二异氰酸酯 /聚四亚甲基醚二醇的聚醚型聚氨酯 ,借助 DSC和 IR等手段分析该聚氨酯的结晶性以及氢键行为 ,最后认为 HQEE扩链聚醚型聚氨酯的微相分离程度较高 ,这是由其形成的硬链段刚性较强所致。     

无机粒子对聚醚型聚氨酯微相分离的影响

通过动态力学分析测试手段,考察了不同表面性质的无机粒子对聚四亚甲基醚二醇,2,4-甲苯二异氰酸酯,二甲硫基甲苯二胺(PTMG-TDI-E-300)组成体系的聚醚型聚氨酯(PU)微相分离的影响,并与力学性能进行关联。结果表明,在聚氨酯中加入不同的无机粒子,可以提高材料微相分离的程度,材料的耐撕裂性能明显提高。比较PU/SiO2、PU/CNTs和PU/13X分子筛的几种复合材料,以多壁碳纳米管(CNTs)对聚氨酯软硬链段的微相分离影响最大,在以tanδ-T曲线为基准时,与纯PU相比,其玻璃化转变温度下降了17.18℃。     

非离子型自乳化水性环氧树脂的制备与性能

以对甲氧基聚乙二醇苯甲胺(p-MPEGBA)和双酚A环氧树脂E44为原料合成了非离子型自乳化水性环氧树脂(MPEGE44)。研究了聚乙二醇(PEG)链段分子量(M-PE)对MPEGE44水乳液分散相粒径和D230-MPEGE44固化产物力学性能和耐水性能的影响规律。结果表明,在环氧树脂分子结构中引入化学连接的PEG链段有利于提高MPEGE44的亲水性和交联网络中环氧树脂链段的应变松弛速率。增加-MPE,乳液分散相粒径变小、粒径分布变窄;D230-MPEGE44固化产物的玻璃化转变温度降低,柔韧性、耐冲击性和吸水率增加。-MPE=400时可制备出同时具有优异耐冲击性能和低吸水率的D230-MPEGE44环氧树脂。     

环氧树脂E-51改性聚氨酯弹性体的制备与性能研究

采用预聚体法合成了以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂的聚氨酯弹性体(PUE),通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、动态力学分析仪等表征手段,对HMDI型PUE力学性能、阻尼性能、热稳定性等进行研究,重点讨论了环氧树脂E-51的添加量对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、微相分离结构、热稳定性等性能的影响规律。结果表明,环氧树脂(EP)中的环氧基团发生开环反应,能有效地改善聚氨酯(PU)和EP分子间的相容性及相互贯穿;随EP添加量的增加,拉伸强度、微相分离程度先增加后减少、断裂伸长率逐渐减小的趋势;热失重分析表明,EP的加入,可以提高聚氨酯的热稳定性。