CPVC/PMMA共混体系的性能研究

制备了氯化聚氯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(CPVC/PMMA)共混材料,研究了PMMA的引入对CPVC/PMMA共混体系的力学性能、耐热性能、表面光泽度、加工流动性和微观结构的影响。结果表明:适量PMMA的引人,使CPVC/PMMA共混体系的缺口冲击强度和光泽度较纯CPVC显著提高,耐热性能亦有所改善,而拉伸强度下降不明显;塑炼过程中,CPVC/PMMA共混体系熔体的平衡扭矩降低,凝胶化时间减少。当PMMA含量为15 phr时,CPVC/PMMA共混体系具有最佳综合性能,此时该共混体系的缺口冲击强度为5.4 kJ/m2,拉伸强度为53.5 MPa,表面光泽度为82.3%,热变形温度为102.4℃,平衡扭矩为20.1 N·m。     

无溶剂型双组分聚氨酯接枝环氧树脂胶粘剂的制备及性能

以PEG(聚乙二醇)和IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)为原料合成—NCO封端的PU(聚氨酯)预聚体,再与EP(环氧树脂)反应生成PU接枝EP,作为A组分;然后以胺类固化剂为B组分,制备出无溶剂型双组分EP/PU胶粘剂。研究结果表明:当n(IPDI)∶n(PEG)=3∶2、体系中w(PU预聚体)=20%(相对于EP质量而言)时,EP/PU胶膜的综合性能最好;拉伸强度为50.13 MPa,断裂伸长率为12.15%,剪切强度为9.71 MPa,冲击强度为30.09 kJ/m~2。     

ABS/PMMA合金组成与性能的研究

对ABS和PMMA合金的组成与性能进行了较详细的研究。内容包括:ABS和PMMA共混物的塑化行为的研究;并对ABS和PMMA合金的组成及各项力学性能之间的关系进行了一系列的研究,研究结果表明:不同ABS、PMMA及ABS与PMMA的配比对ABS/PMMA合金的各项性能有较大的影响。当PMMA含量达到40%时,ABS2/PMMA2合金的表面光洁度由82%提高到3%;ABS1/PM MA2合金的拉伸强度由44 8MPa提高到55 3MPa,但冲击强度由118J/m降到57J/m。     

聚氨酯/废旧聚乙烯纤维复合材料的制备

以废旧超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为增强材料,制备了聚氨酯(PU)/UHMWPE复合材料,并采用电子万能拉力试验机、抗冲击强度测定仪、热线法快速热导仪等研究了硅烷偶联剂KH550及其用量、UHMWPE纤维用量对PU/UHMWPE复合材料性能的影响。结果表明:UHMWPE纤维质量分数为3%,KH550质量分数为5.0%时,制备的PU/UHMWPE复合材料的综合性能较为优异,拉伸强度、断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度分别为17.0 MPa,35.8%,11.8 MPa,导热系数为0.023 W/(m·K)。     

氰酸酯树脂/聚甲基丙烯酸甲酯合金的异步合成及表征

采用异步合成法,将经过预聚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)中制备BADCy/PMMA合金材料。对合金材料进行力学性能测试和动态热机械分析,研究了不同PMMA含量对合金材料弯曲、冲击性能及玻璃化转变温度(Tg)的影响。利用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对其结构和形态进行了分析与表征。结果表明,PMMA接枝到了BADCy的分子链上,形成了半互穿网络结构;随PMMA含量的增加,合金材料的弯曲强度、弯曲弹性模量和冲击强度总体上呈先上升后降低的趋势,当PMMA质量分数为15%时,弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到最大,其值为196.29 MPa和9.83 GPa,比纯BADCy提高了74.5%和92.0%;当PMMA质量分数为20%时,冲击强度达到最大值17.95 kJ/m2,比纯BADCy提高了88.3%,此时材料冲击断面呈现出典型的韧性断裂特征。与纯BACDy相比,合金材料的Tg略有降低。     

原位反应法制备聚乳酸/聚氨酯共混物及性能

以聚乳酸（PLA）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）和液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（L-MDI）为原料,通过原位反应法制备了PLA/聚氨酯（PU）共混物,研究了PLA/PU共混物的反应原理、力学性能、断面形貌、动态流变性能以及结晶性能。结果表明,在原位反应中有微交联结构PU生成,且伴随着PLA的扩链和枝化反应;PLA/PU共混物的韧性得到显著提高,当PU含量为30 %（质量分数,下同）时,共混物的断裂伸长率、断裂韧性和缺口冲击强度分别达到230 %、134.13 MJ/m3和34.19 kJ/m2,较纯PLA分别增加了16.6、8.1和11.1倍,此时拉伸强度仍保持在较高水平（49.7 MPa）;纯PLA和PLA/PU共混物熔体均为假塑性流体,共混物具有更高的储能模量和复数黏度;PLA/PU共混物比纯PLA的结晶速率高,晶体完善程度高。     

聚氨酯/镀银纳米石墨导电胶的制备与性能研究

以聚氨酯(PU)预聚体为基体,以镀银纳米石墨为导电填料,采用共混法制备PU/镀银纳米石墨导电胶,并与PU/纳米石墨导电胶进行电学性能、力学性能和热稳定性能对比。结果表明:PU/镀银纳米石墨导电胶和PU/纳米石墨导电胶的导电渗流阈值分别为3%和9%,此时对应的电导率分别为0.044 S/cm和0.012 S/cm;前者的力学性能(最大剪切强度为5.76 MPa)高于后者(最大剪切强度为3.65 MPa),并且前者的起始分解温度比后者提高了近10℃,说明前者的应用前景比后者更广阔。     

双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂

采用间苯二酚、双酚F与环氧氯丙烷共聚合成一种高性能的环氧树脂,研究了不同反应温度、反应时间、双酚F/间苯二酚比例等条件对共聚环氧树脂结构材料性能的影响,确定了合成条件。结果表明所制备的双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂粘度比单纯双酚F环氧树脂低,其热固化结构材料的韧性、耐热性和拉伸强度较纯双酚F和间苯二酚型环氧树脂有明显提高。其最佳合成条件为:醚化温度为80℃,醚化时间5h,加碱闭环温度为60℃,加碱速度为4g/10min。间苯二酚与双酚F质量为20∶80时共聚树脂的综合性能最佳。其粘度为2 1Pa·s,比单纯的双酚F环氧树脂下降了42%;玻璃化温度为165℃,比纯双酚F环氧树脂提高了20℃;拉伸强度为102 3MPa,比纯双酚F环氧树脂提高了27%;弯曲强度为113 6MPa,比单纯的双酚F环氧树脂下降了18%。     

SiO_2杂化环保型酚醛树脂的研究与制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,成功制备了玻璃纤维增强型改性PF(酚醛树脂)基复合材料的基体树脂——环保型纳米SiO2/PF。研究结果表明:当w(TEOS)=10%时,PF/SiO2复合材料的综合性能相对最好,其拉伸强度(758 MPa)、弯曲强度(945 MPa)和冲击强度(261 kJ/m2)分别比未改性体系提高了144%、53%和30%;改性PF体系的最大失重速率温度比纯PF体系提高了40～50℃,其热分解第二阶段的活化能由134.41 kJ/mol升至240.72 kJ/mol;玻璃纤维增强型PF/SiO2复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别比纯PF体系降低了22.5%和8.4%。     

ABS／PMMA合金性能的研究

制备了不同配比的ABS/PMMA合金,分别研究了PMMA含量、粘度对合金的缺口冲击强度、拉伸强度、热变形温度、熔体流动速率等性能的影响。结果表明：ABS中引入PMMA可以提高耐热性能;ABS与PMMA共混能提高PMMA的力学性能特别是缺口冲击强度,当ABS/PMMA中PMMA为20%时,共混物具有最优的力学性能;一般情况下,ABS/PMMA合金的流动性介于ABS和PMMA的流动性之间,采用高粘度PMMA的合金性能较佳。     

聚氨酯/SiO_2复合材料的制备及性能研究

采用预聚体法以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和气相二氧化硅(SiO2)为原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)为扩链剂制备了聚氨酯/气相二氧化硅(PU/SiO2)复合材料,并利用SEM、电子万能试验机和DSC等手段对复合材料进行了分析与测试。结果表明,气相SiO2粒子在PU基体中分散良好;PU/SiO2复合材料比纯聚氨酯材料具有更优的耐撕裂性能和拉伸性能,耐热性能也提高。当气相SiO2的添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能最好;且当扩链系数为0.80时,材料耐撕裂强度提高29.45%,拉伸强度提高33.74%。     

双丙酮丙烯酰胺在固体推进剂粘合体系中的应用

用互穿聚合物网络技术(IPN),将双丙酮丙烯酰胺(DAAM)用于PU粘合剂的改性,考察了固化参数、组分比、引发剂用量对PDAAM/PU互穿网络体系力学性能及微观形态的影响。结果表明,PDAAM质量分数为40%,固化参数为1.4,引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的质量分数在0.8%~1%时,拉伸强度最高可达1.028 MPa,比相同条件下制备的纯PU的拉伸强度(0.238 MPa)提高了332%;断裂伸长率达到327.35%,比相同条件下制备的纯PU的断裂伸长率(49.02%)提高了568%。组成比、固化催化剂、引发剂用量对PDAAM/PU IPN的微观形态也有影响。PDAAM质量分数较大时,两相界面模糊,互穿较好。三苯基铋(TPB)作为固化催化剂或塑料相的引发剂浓度较低,两相反应速度相近时,相畴较小。     

反应挤出PU/纳米CaCO3增强增韧PVC

在考察聚氯乙烯/聚氨酯/纳米碳酸钙(PVC/PU/nano-CaCO3)反应挤出工艺的基础上,结合PU的反应特点,将表面处理的nano-CaCO3利用超声辐照技术并经搅拌分散于L-MDI中,采用反应挤出一步法制备了PU/nano-CaCO3共同增强增韧的PVC复合材料,并时其力学性能进行了研究.结果表明:PU/nano-CaCO3的质量配比为4:1时,增韧效果最佳,PU和nano-CaCO3能协同增韧PVC,且nano-CaCO3具有增强作用,当PVC/PU/nano-CaCO3质量比为100:20:5时,材料的综合性能最优.冲击强度达到58.3 kJ/m3,拉伸强度为51.5 MPa,增强增韧PVC效果显著.     

ABS与PMMA的共混合金及性能研究

使用双螺杆挤出机制备不同配比的ABS/PMMA合金,考察了ABS/PMMA合金的力学性能,并通过维卡软化温度和溶体流动速率考察了ABS/PMMA合金的加工性能。结果表明:一定范围内随着ABS占比增加,ABS/PMMA合金的韧性及冲击强度增加、拉伸和弯曲强度下降、加工性能提高,ABS最优占比为20%。     

双马来酰亚胺改性苯并噁嗪树脂的力学性能及摩擦性能

苯并噁嗪(BOZ)树脂作为一种新型的热固性PF(酚醛树脂),具有诸多优异性能,但其韧性和耐磨性较差。以AE-BMI(含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体)为改性剂制备AE-BMI/BOZ改性树脂,并对其力学性能和摩擦性能进行了研究。结果表明:适量的AE-BMI对BOZ树脂具有明显的增韧增强作用,并且其耐磨性也明显提高;当w(AE-BMI)=15%时,AE-BMI/BOZ改性体系的弯曲强度(125.53 MPa)和冲击强度(11.57 kJ/m2)分别比纯BOZ体系提高了57%和60%,并且其摩擦因数(0.27)和磨损率[18.50×10-6mm3/(N.m)]分别比纯BOZ体系降低了15.6%和50.6%。     

交联网状结构POSS/PMMA纳米复合材料的研究

采用八甲基丙烯酰氧丙基POSS通过原位聚合法制备了交联网状结构的POSS/PMMA纳米复合材料,并采用FT-IR、XPS、SEM、TG、DSC等方法对其结构和性能进行表征。结果表明,POSS/PMMA纳米复合材料具有交联网状结构;POSS的加入对PMMA可见光的透过性无影响;当POSS的摩尔分数为0.6%时,相对于PMMA,复2合材料的拉伸强度和模量分别提高了24.7MPa和0.89GPa,冲击强度提高了6.2kJ/m,弯曲强度和模量分别提高了19.7MPa和1.71GPa,断裂伸长率略有降低。复合材料的热稳定性和T有所提高,但初始分解温度略有下降。g     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合材料的防腐性能研究

采用原位插层聚合与聚合物互穿技术相结合,制备了有机蒙脱土改性的聚氨酯/环氧树脂(PU/EP)互穿网络复合材料。用正交实验研究了异氰酸酯基团与羟基物质的量的比(异氰酸酯指数,R值)、有机蒙脱土含量等对PU/EP复合材料粘结性能的影响,用电化学测试塔菲尔曲线,研究了有机蒙脱土改性PU/EP复合材料的防腐性能。结果表明,最佳合成工艺条件为:异氰酸酯指数为1.0,蒙脱土含量3%,在80℃下反应2 h,制得的PU/EP复合材料剥离剪切强度达10 MPa,最佳合成工艺制得涂层极化电阻为纯环氧树脂涂层的20倍。     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的性能研究

以聚酯多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)合成了—NCO封端的聚氨酯预聚物,然后与环氧树脂反应,得到聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP),并用PU/EP为原料制备了改性环氧树脂胶粘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对聚氨酯改性环氧树脂进行了表征,考察了PU含量对改性环氧胶粘剂的剪切强度、剥离强度、硬度及耐热性的影响,分析了PU含量对改性环氧胶粘剂外观和微观形貌的影响。研究结果表明:当w(PU)=20%(相对于总质量而言)时,改性环氧胶粘剂的粘接性能达到最佳:剪切强度为29.9 MPa,比改性前提高27%;剥离强度为4.56 N/mm,比改性前提高251%;但是硬度和玻璃化转变温度(Tg)降低,硬度为73.4,Tg为59.69℃。     

尼龙6、纳米碳酸钙共混改性PP的研究

采用尼龙6(PA6)和纳米碳酸钙(CaCO3)共混改性聚丙烯(PP),研究了PA6和纳米CaCO3用量对改性PP力学性能的影响,并研究了PP-g-MAH和POE-g-MAH两种相容剂对体系的不同影响。结果表明,体系性能最佳的配比为PP/PA/CaCO3/POE-g-MAH=100/14/12/25(质量比),改性PP的冲击强度约为纯PP的780%,而弯曲和拉伸强度只比纯PP略有下降。     

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的结构与性能

使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA 66)复合材料(GF-PA 66),并对其结构、热性能和力学性能进行了表征。结果表明:制备的GF质量分数分别为20%,25%,30%的GF-PA 66复合材料的密度均低于1.4 g/cm~3,GF在GF-PA 66复合材料体系中呈现纤维交错复杂的网络结构;GF-PA 66复合材料的起始热降解温度均在320℃以上,具有较好的耐热性;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量升高,当GF质量分数达到30%时,复合材料的拉伸强度为147.4 MPa,比纯PA 66提高了75%,弯曲强度达到202 MPa,比纯PA 66提高了112%,弯曲模量达到7 783.3 MPa,比纯PA 66提高了175%;随着GF含量的增加,GF-PA 66复合材料的悬臂梁冲击强度先降低后升高,当GF质量分数为30%时,复合材料的悬臂梁冲击强度高于纯PA 66。