氰酸酯树脂/纳米氧化铜复合材料制备及性能

将无机纳米氧化铜(CuO)粒子加入氰酸酯树脂(CE),以有机锡(DBTDL)实现自由基引发,定量加入环氧树脂(E–54)制得CE/CuO系列复合材料.测试了复合材料的力学性能、导热性能和耐酸碱腐蚀性能,讨论了复合材料性能得以改变的原因.结果表明,无机纳米CuO粒子的引入,有利于CE基体树脂的聚合,无机纳米CuO粒子含量...     

氰酸酯树脂/纳米三氧化二镧复合材料研究

将纳米三氧化二镧(La_2O_3)粒子加入氰酸酯树脂(CE)基体中,以二月桂酸二丁基锡(BDTL)为引发剂,制得CE/La_2O_3系列复合材料。通过力学性能及耐腐蚀性测试研究了纳米La_2O_3用量对材料性能的影响。结果表明,当纳米La_2O_3添加质量分数为0.3%时,材料弯曲强度达到155.45 MPa,较纯CE提高了83.8%,耐酸腐蚀性最佳,腐蚀率仅为0.09%。纳米La_2O_3添加质量分数为0.4%时,材料冲击强度达13.05 kJ/m2,较纯浇铸体板材提高了48%,耐碱腐蚀性最佳,腐蚀率仅为0.08%。将纳米La_2O_3粒子引入CE基体后,优化了CE树脂的性能。     

PMMA/纳米三氧化二镧复合材料的制备及性能

制备了聚2–甲基–2–丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米三氧化二镧(La_2O_3)系列复合材料,对复合材料浇注体板材进行了力学性能、腐蚀性及吸湿率测试。结果表明,表面经PMMA接枝处理后的纳米La_2O_3质量分数为0.3%时,浇铸体复合材料板材的力学性能最佳,冲击强度比纯PMMA板材提高了154.7%,弯曲强度提高了52.0%;当纳米La_2O_3含量为0.5%时,浇铸体板材的耐酸、碱腐蚀性及吸湿性得到明显改善;在实验含量范围内,随着纳米La_2O_3含量的增加,浇铸体板材的邵氏硬度线性上升。得到了性能优异的复合材料浇铸体板材,并总结了浇铸体板材性能得以综合提升的原因。     

氰酸酯树脂/纳米γ-Al2O3复合材料的制备及性能

将纳米γ-Al_2O_3粒子加入氰酸酯树脂(CE)及环氧树脂(E-54)中,由二月桂酸二丁基锡(DBTDL)引发体系发生自由基聚合反应,制得CE/γ-Al_2O_3系列复合材料。采用示差扫描量热分析、电镜分析及力学、导热性、介电性和耐酸碱腐蚀性测试研究了纳米γ-Al_2O_3粒子用量对复合材料性能的影响。结果表明,无机纳米γ-Al_2O_3粒子的引入有利于CE基体树脂的聚合,其质量分数为10.0%时,复合材料DSC峰顶温度由280.9℃降至218.9℃,导热系数增大8.19倍,电绝缘性良好。其质量分数为6.0%时,复合材料弯曲强度、冲击强度分别达到165.36MPa,14.18 k J/m~2,较纯CE树脂提高了95.34%和62.24%,强酸腐蚀率为0.078%,较纯CE树脂下降42.8%。其质量分数为7.0%时,复合材料强碱腐蚀率为0.162%,较纯CE树脂下降64.8%。综合考虑,无机纳米γ-Al_2O_3粒子的最佳添加质量分数为6.0%。     

纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

研究了纳米丁腈橡胶改性环氧树脂。采用差示扫描量热仪(DSC),热失重分析仪(TG),力学性能测试仪及扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,确定了固化反应体系的固化工艺,比较了不同纳米丁腈橡胶粒子含量对环氧树脂浇铸体玻璃化转变温度(Tg)、热稳定性能、力学性能的影响,并观察了改性剂对脆断及拉断断面形貌的影响。结果表明,该固化体适用于室温固化成型中温后固化的固化工艺;纳米丁腈橡胶的加入对浇铸体的玻璃化温度影响较小,适量纳米丁腈粒子能够与环氧树脂基体发生反应增加浇铸体的密度,一定程度上提高浇铸体的耐热性;纳米丁腈粒子能够有效地增加浇铸体的柔性,降低刚度,增韧效果明显。     

纳米SiC的表面改性对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响

采用高分子偶联剂SCA-3和低分子偶联刑KH-560对纳米SiC进行表面改性,并分别制备了氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC复合材料.考察了这两种偶联剂对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响,并用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了材料的微观结构和断面形貌,探讨了偶联剂的表面改性机理.结果表明,SCA-3比KH-560更能有效地改善CE的力学性能;相对纯CE而言,经SCA-3表面改性纳米SiC的质量分数为1%时,CE/纳米SiC复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了91.38%和32.84%.     

纳米SiO2／双马来酰亚胺复合材料的性能研究

采用浇铸成型法制备了纳米SiO2粒子填充双马来酰亚胺(BMI-BA)复合材料，研究了纳米SiO2的填充量对复合材料滑动磨损性能的影响。在磨损机上测试该复合材料的摩擦和磨损性能，利用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的磨损表面和对磨环的表面形貌。结果表明，纳米SiO2能够有效地提高复合材料的力学性能和摩擦学性能。当纳米SiO2粒子的添加量为0．75％(质量含量，下同)时，复合材料的综合力学性能最好；当纳米SiO2粒子的的添加量为1．0％时，复合材料的耐磨性能最好。SEM显示复合材料主要是黏着磨损，能在对磨环上形成薄而连续的均匀转移膜，而BMI-BA树脂主要发生的是疲劳磨损，并伴有塑性变形。     

CE／纳米SiO2复合材料的力学性能和耐磨性研究

采用模塑成型法制备了不同配比的氰酸酯树脂(CE)/纳米SiO2复合材料,通过力学性能测试、磨损率测试和扫描电子显微镜(SEM)表征,发现纳米SiO2对复合材料的力学性能和耐磨性具有显著的协同改性作用.相对纯CE而言,当纳米SiO2经偶联荆SEA-171表面处理后,且其质量分数为3.0%时,CE/纳米SiO2复合材料的缺口冲击强度提高了83.58%,弯曲强度提高了18.42%,耐磨性提高了77%.     

CE/BMI/GO复合材料的制备与性能

以双马来酰亚胺树脂(BMI)预聚体改性氰酸酯树脂(CE)(CE/BMI)作为基体树脂,以氧化石墨烯(GO)作为增强体,通过浇铸成型工艺制备了CE/BMI/GO复合材料。研究了GO的质量分数对CE/BMI/GO复合材料力学和摩擦学性能的影响。结果表明,GO的加入有益于复合材料力学性能和摩擦学性能的提高。GO的质量分数为0.8%时复合材料获得最好的韧性和耐磨性。对比基体树脂,CE/BMI/GO复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了33.6%和27.6%;摩擦系数和磨损率分别降低了22.5%和77.6%。     

VARTM用高性能双酚F环氧/酸酐固化体系的性能

采用示差扫描量热仪,力学性能测试,扫描电镜分析和热重分析研究了在双酚F环氧树脂/酸酐固化体系中加入纳米粒子型增韧剂的效果。并以加入纳米粒子增韧剂的树脂体系为基体,碳纤维平纹布为增强体,通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了复合材料,对其力学性能和微缺陷进行了研究。结果表明,加入纳米粒子型增韧剂后,在弯曲强度损失较小的情况下,浇注体的拉伸性能有所提高,冲击韧性大幅增加。制备的复合材料树脂/纤维浸润良好,没有干斑存在,微缺陷较少,力学性能优异,有望用于VARTM成型大型汽车结构部件的制造。     

偶联剂对SiO2／CE复合材料动态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米SiO2的含量对纳米SiO2/CE复合材料动态力学性能的影响.在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/氰酸酯树脂复合材料动态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理.结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0wt%纳米SiO2/CE复合材料的储能模量比纯CE可提高近4倍,损耗模量可提高2.4倍,力学损耗因子可提高1.8倍.     

CE/纳米SiO2复合材料的改性研究

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性。结果表明,适量的纳米SiO2可提高CE/纳米SiO2复合材料的冲击强度和弯曲强度;选用不同分子尺寸的偶联剂KH-560和SCA-3对纳米SiO2进行表面处理,扫描电镜(SEM)表明,纳米SiO2经偶联剂处理后CE/纳米SiO2复合材料的静态力学性能、动态力学性能都得到了不同程度的提高,特别是经SCA-3处理后的效果更加明显,偶联剂的加入改善了纳米SiO2在CE中的分散状态,使纳米SiO2与CE之间的界面结合强度进一步提高。     

纳米SiO2/EP复合材料的制备与性能研究

环氧树脂(EP)固化后交联密度高,呈三维网状结构,存在质脆、耐热性和耐冲击性较差等缺陷,从而限制了其应用范围。通过在环氧树脂中添加纳米Si O2,可以起到增强、增韧和提高热稳定性的作用。本文采用物理共混方法浇铸成型制备纳米Si O2/EP复合材料,并用偶联剂KH-550对纳米Si O2进行表面改性。主要研究纳米Si O2粒子的表面处理、分散方法和粒子添加量对纳米Si O2/EP复合材料力学性能的影响。结果表明:纳米Si O2的加入可以提高Si O2/EP复合材料的力学性能,其中采用偶联剂处理与超声波分散结合时纳米Si O2在环氧树脂基体中的分散效果最佳,当纳米Si O2粒子添加量为3%时,复合材料的的综合性能最佳。     

TiO_2掺杂钕-氰酸酯树脂基复合材料的制备及性能研究

运用多步接枝工艺,实现了掺杂Ti O2粒子(M系列)的表面改性,制备出系列M粒子-氰酸酯树脂(CE)复合材料。研究了复合材料的摩擦力学性能及洛氏硬度的变化。结果表明,加入少许M系列粒子(质量分数4%)后,可以使得氰酸酯树脂(CE)的摩擦力学性能得到改善。当复合材料中M-2粒子的含量为3wt%时,摩擦系数下降36%,摩擦消耗下降约60%,增强了复合材料的耐磨性;当M-2粒子的含量为4wt%时,复合体系洛氏硬度提高了10.4%。     

高性能、低成本复合材料用环氧体系的研究

通过凝胶化测试和示差扫描量热分析(DSC)研究了CYD128环氧树脂/部分钝化间苯二甲胺固化体系的反应特性,测试了该体系浇铸体的力学性能和耐热性。设计了一种新型低成本真空辅助传递模塑(VARTM)成型工艺并研究了该成型工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,浇铸体弯曲强度可达131.0 MPa,拉伸强度71.8 MPa,拉伸模量3.1 GPa,冲击强度37.5 kJ/m2,玻璃化温度(Tg)98.1℃。使用新工艺得到的复合材料力学性能优异,其中连续玻璃纤维、连续碳纤维增强复合材料弯曲强度分别达到950.2 MPa、1 097.4 MPa。     

偶联剂表面处理对复合材料静态力学性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,采用冲击强度、弯曲强度测试及扫描电子显微镜等手段研究了纳米SiO2含量对纳米SiO2/CE复合材料静态力学性能的影响;在此基础上,分别选用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对纳米SiO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米SiO2/CE复合材料静态力学性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiO2(尤其是以大分子偶联剂处理后的纳米SiO2)的加入提高了复合材料的冲击强度和弯曲强度。当SiO2质量分数为3%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度达到最大,增幅分别为61.9%,44.2%。     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。     

多步接枝改性锐钛矿型二氧化钛/氰酸酯树脂基复合材料——静态、动态力学性能与耐热性能测试

通过多步接枝的方法制得系列二氧化钛粒子(M系列粒子)/氰酸酯树脂(CE)基复合材料,讨论了复合材料的固化动力学、静态力学、动态力学性能。结果表明,M系列粒子的引入,在降低复合材料活化能,有利于复合材料固化成型的同时,未改变复合材料的固化机理。少量M-2粒子(质量分数≤4%)的引入,即可对CE起到同时增强增韧的作用。当M-2粒子质量百分数达到4%时,复合材料的冲击强度增幅为75.9%;弯曲强度增幅为78.9%,达到了同步增强增韧的目的。动态力学性能参数测定表明,M系列粒子的引入,提高了复合材料的耐热性,储能模量增幅为60%,玻璃化温度增幅为12%。     

多步接枝改性锐钛矿型二氧化钛/氰酸酯树脂基复合材料——静态、动态力学性能与耐热性能测试

通过多步接枝的方法制得系列二氧化钛粒子(M系列粒子)/氰酸酯树脂(CE)基复合材料,讨论了复合材料的固化动力学、静态力学、动态力学性能。结果表明,M系列粒子的引入,在降低复合材料活化能,有利于复合材料固化成型的同时,未改变复合材料的固化机理。少量M-2粒子(质量分数≤4%)的引入,即可对CE起到同时增强增韧的作用。当M-2粒子质量百分数达到4%时,复合材料的冲击强度增幅为75.9%;弯曲强度增幅为78.9%,达到了同步增强增韧的目的。动态力学性能参数测定表明,M系列粒子的引入,提高了复合材料的耐热性,储能模量增幅为60%,玻璃化温度增幅为12%。     

纳米SiC改性氰酸酯树脂的性能及其作用机理研究

采用模塑成型法制备氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC复合材料,通过冲击强度和弯曲强度测试,分别考察了纳米SiC及其经偶联剂KH-560表面处理后对CE/纳米SiC复合材料力学性能的影响,并通过理论分析探讨了其作用机理。结果表明,纳米SiC能够有效地改善复合材料的力学性能,而经KH-560表面处理的纳米SiC能进一步提高复合材料的冲击强度和弯曲强度;当纳米SiC含量为1 %时,CE/纳米SiC和CE/纳米SiC/KH-560复合体系的冲击强度分别提高了73.66 %和86.26 %,弯曲强度分别提高了20.85 %和29.56 %。