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 %。     

偶联剂表面处理纳米SiC改性氰酸酯树脂的耐热性研究

采用模塑成型法制备氰酸酯(CE)/纳米SiC复合材料,通过热失重(TG)分析和动态机械分析(DMA),分别考察了小分子硅烷偶联剂KH-560和大分子硅烷偶联剂SCA-3表面处理纳米SiC对CE耐热性的影响.结果表明,两种偶联剂均能有效地提高其耐热性,在小于400℃的低温区SCA-3的改性效果优于KH-560,但在400～750℃的高温区相反,其耐热性的高低与复合材料储能模量(E’)有关;相对纯CE,纳米SiC的质量分数为1％时,经KH-560和SCA-3表面处理的纳米SiC改性的CE/纳米SiC复合材料的玻璃化转变温度提高率分别为16.71％和18.29％,质量保持率为95％的热分解温度提高率分别为17.25％和13.87％,450℃时质量保持率的提高率分别为59.67％和42.99％,E'≈ 1500 MPa时对应温度的提高率分别为16.03％和17.58％.     

KH-560和SEA-171表面处理纳米SiC改性氰酸酯树脂

采用模塑成型法制备了氰酸酯树脂(CE)/纳米SiC(nano-SiC)复合材料,分别采用小分子偶联剂KH-560和大分子偶联剂SEA-171对nano-SiC进行表面处理,考察了不同含量的nano-SiC对CE/nano-SiC复合材料性能的影响,采用透射电子显微镜(TEM)对复合材料的微观形貌进行表征,并通过模型对其作用机理进行了分析。结果表明,当w(nano-SiC)=1.0%时,经KH-560表面处理后的nano-SiC,其复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯CE分别提高了86.28%和29.55%;经SEA-171表面处理后的nano-SiC,其复合材料的冲击强度和弯曲强度比纯CE分别提高了95.06%和34.69%;SEA-171的改性效果优于KH-560,对提高CE的力学性能更有利。     

纳米碳化硅改性氰酸酯树脂研究

采用纳米碳化硅(nm-SiC)对氰酸酯树脂(CE)进行了改性,通过静态力学性能测试,TGA和DMA分析考察了nm-SiC含量对CE/nm-SiC复合材料性能的影响。结果表明,经硅烷偶联剂KH-560表面处理的nm-SiC更能有效地改善CE的力学性能和耐热性:相对纯CE,经KH-560表面处理的nm-SiC质量分数为1.00%的CE/nm-SiC复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高86.26%和29.56%,玻璃化转变温度由246℃提高到287℃,5%热失重温度由388℃提高到455℃。     

偶联剂表面处理对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。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%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。初步探讨了其作用机理。     

偶联剂对复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米S iO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,研究了纳米S iO2的含量对纳米S iO2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响;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S iO2进行表面处理,进一步研究了界面结构对纳米S iO2/氰酸酯树脂复合材料热学及摩擦性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理后的3.0%纳米S iO2/CE复合材料的热分解温度提高了将近75℃,摩擦系数比纯CE树脂的摩擦系数降低了约25%,耐磨性提高了77%。     

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%.     

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.     

偶联剂对SiO_2/CE复合材料热学及摩擦性能的影响

利用纳米SiO2对氰酸酯树脂(CE)进行改性,通过热失重分析(TGA)、摩擦磨损性能测试及扫描电镜(SEM)分析研究了纳米SiO2及其表面处理(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/CE复合材料热学及摩擦性能的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,经SEA-171表面处理的纳米SiO2质量分数为3.0%时,其CE复合材料的热分解温度比纯CE树脂提高了将近75℃,摩擦系数降低了约25%,磨损率降低了77%。偶联剂的加入增加了纳米SiO2与CE树脂之间的界面粘结作用,因而复合材料的耐热性能和摩擦性能等得以提高。     

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。     

偶联剂SCA-3对CE/nano-SiO_2复合材料胶粘性的影响

采用高速均质剪切法制备了氰酸酯树脂(CE)/nano-SiO2复合材料,考察了经偶联剂(SCA-3)表面处理过的nano-SiO2对复合材料黏度和凝胶时间的影响。结果表明:SCA-3能够有效提高复合材料的黏度;当温度为100℃时,与未经偶联剂表面处理过的nano-SiO2/CE复合材料相比,经SCA-3表面处理后的nano-SiO2/CE复合材料,其黏度相对提高率为13.42%,凝胶时间相对减小率为8.17%。     

CE/nano-SiO_2复合材料的RTM工艺条件

以CE(氰酸酯)树脂为基体,以硅烷偶联剂(KH-560)表面处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)为改性剂,采用高速均质剪切法制备CE/nano-SiO2复合材料;然后以该复合材料体系的黏度、凝胶化时间、弯曲强度和玻璃化转变温度(Tg)为考核指标,采用单因素试验法优选出满足树脂传递模塑(RTM)工艺用复合材料体系的最佳工艺条件。结果表明:当w(nano-SiO2)=3%、工作温度为(90±10)℃、工作时间≤10 h、固化温度为110～200℃和后处理工艺条件为220℃/4 h时,复合材料在低温时具有良好的稳定性,在高温时具有良好的反应性,完全满足RTM工艺的基本要求。     

纳米二氧化硅在PET中分散新方法的研究

利用超声波、偶联剂KH-570对纳米SiO2进行了分散和表面改性,用溶液共混法制备了PET树脂/纳米SiO2复合材料。通过熔点和特性黏度的测试以及红外光谱、扫描电子显微镜等研究了材料的结构和性能。结果表明:溶液共混法不改变PET的化学结构,制成的复合材料仍满足PET的纺丝要求,并且SiO2呈纳米尺度分布在PET树脂中。     

CE/nano-SiO_2复合材料的韧性和耐磨性研究

采用模塑成型法制备CE/nano-SiO2复合材料,通过冲击强度和磨损率测试、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征,分别考察了nano-SiO2及其表面处理对氰酸酯树脂韧性和耐磨性的影响。结果表明,nano-SiO2经偶联剂SEA-171表面处理后其改性效果明显优于未表面处理的nano-SiO2;相对纯CE,含3.00%nano-SiO2时,未表面处理和表面处理的nano-SiO2复合材料的冲击强度提高率分别为61.28%和83.58%;耐磨性提高率分别为51.16%和77.05%。     

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%。     

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%.