环氧树脂基复合材料的微波固化研究

微波固化具有速度快、固化均匀、效率高等优点,在聚合物特别是环氧树脂基复合材料的固化加工方面有很大潜力。本文介绍了微波加热原理以及环氧复合材料微波固化工程的基本理论,并对国内外环氧树脂基复合材料微波固化的最新研究进展及应用现状进行了综述。     

环氧树脂复合材料的固化动力学

将环氧树脂与适量的玻璃纤维混合加工到一起,形成一种含有玻璃纤维特性的环氧树脂复合材料。而且玻璃纤维的加入可以加强环氧树脂复合材料的固化动力学特性,为此提出环氧树脂复合材料的固化动力学特性分析,并对弹性效果以及伸缩抗压的特性变化进行分析。结果表明:当加入玻璃纤维时,环氧树脂复合材料固化动力学特性增强,当玻璃纤维比例达到50%时,其固化动力学特性达到最佳状态。     

碳纳米管/环氧树脂体系固化工艺研究

研究了碳纳米管/环氧树脂体系固化过程的工艺条件。结果表明,实验过程中操作温度120℃,固化过程中起始固化温度120℃,固化温度180℃,碳纳米管/环氧树脂复合体系的固化动力学模型为自催化模型。添加碳纳米管会使复合材料的拉伸强度变强,但是当碳纳米管的质量分数达到1.5%时拉伸性能反而会下降。     

热塑性树脂改性电子束固化复合材料环氧树脂基体

本发明涉及一类热塑性树脂改性电子柬固化复合材料环氧树脂基体。在本发明中，该类环氧树脂体系主要由环氧树脂、光引发剂和热塑性树脂改性剂组成。光引发剂为碘鎓盐或硫筠盐。改性剂为酚酞改性聚醚酮、酚酞改性聚醚砜以及环氧官能团封端热塑性工程塑料，经它们改性后的电子束固化环氧树脂为基体的碳纤维复合材料的韧性及纤维基体界面得到改善，     

预固化环氧树脂基复合材料自粘结性能研究

通过拉丝法测定了5228A环氧树脂在不同温度下的凝胶时间,选择了特定的预固化温度;在预固化温度下制备了不同预固化度的碳纤维增强环氧树脂基复合材料,采用DMA测试了预固化复合材料层板的玻璃化转变温度;采用自制粘接模具制备了复合材料自粘结接头,测试了复合材料接头的搭接剪切性能;采用光学显微镜观测了自粘结搭接结构和剪切断口形貌,分析了搭接结构对剪切强度的影响。结果表明:复合材料层板的预固化度<αgel时,接头的搭接剪切强度变化不大,当预固化度>αgel时,接头的搭接剪切强度降低幅度较大;剪切性能受搭接结构的完整性影响较大。     

环氧树脂基体固化研究

本文采用DSC方法对环氧树脂基体进行预固化度及固化度的研究,通过动力学参数计算树脂胶液室温存放的预固化度、固化度、,并考察不同固化制度对性能的影响。     

环氧树脂插层纳米复合材料固化动力学研究

运用自制的有机蒙脱土，采用浇模固化成型法制备环氧树脂／二乙烯三胺／有机蒙脱土纳米复合材料，对固化产物利用XRD（X射线衍射）分析有机蒙脱土的层间距变化，确定产物为插层型的纳米复合材料，并用DSC（差示扫描量热法）跟踪环氧树脂固化行为。运用Kissinger,Flynn-Wall-Ozawa,Crane方法对环氧树脂的固化反应过程进行分析，求出活化能和反应级数等动力学以在数。结果发现，加入有机化蒙脱土后使固化反应活化能和频率下降，从而有利于固化工艺的实现，便于纳米复合材料实际应用。     

弹性纳米粒子改性中温固化环氧树脂复合材料的研究

采用弹性纳米粒子改性3233中温固化阻燃环氧树脂,制备3233/EW250F玻璃纤维布预浸料,并测试树脂、预浸料和复合材料性能.结果表明,弹性纳米粒子不会降低复合材料的玻璃化转变温度,能提高自粘性树脂-3233树脂预浸料的滚筒剥离强度,有利于树脂预浸料的自粘性,树脂具有韧性,抗冲击性能好,其CCF300碳纤维复合材料冲...     

中温固化碳纤维／环氧复合材料研究

本文详细介绍了中温固化的ＥＭ环氧基体及其复合材料的性能,固化工艺及应用情况,对ＥＭ环氧体系在湿法预浸料制造过程中的“现象进行了分析探讨。研究了５９４硼巡固化剂在丙酮中的溶解性,筛选出了助溶剂,解决了湿法预浸料制作时５９４固化剂在丙酮中的溶解发白现象。     

环氧树脂改性氰酸酯树脂固化体系研究

采用差示扫描量热(DSC)法对脂环族环氧树脂(L2)改性双酚A型氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并探讨了L2用量对CE耐热性能和粘接强度等影响。结果表明:L2对CE的固化反应具有催化作用,但当w(L2)≥30%时,其催化效果因稀释作用而降低;纯CE和CE/L2体系在等温(210℃)固化反应过程中,其转化率在起始反应10 min内分别达到80%和91%左右;当w(L2)=10%时,CE/L2改性体系的拉伸剪切强度(22.80 MPa)和压缩剪切强度(44.40 MPa)较高,同时其耐热性能较好。     

水性环氧树脂固化反应的研究

通过测定凝胶时间,利用红外光谱仪、差示扫描量热仪等对水性环氧树脂的固化反应进行了研究,并根据K issinger和Ozawa方法分别求得水性环氧树脂体系固化反应的表观活化能。结果表明,凝胶时间随着环氧与胺氢物质的量比的增大而增加,且环氧与胺氢物质的量比为1∶1时较好。环氧基特征吸收峰的强度随着固化反应时间的延长明显变弱,且固化4 h后,环氧的特征峰几乎全部消失。水性环氧体系固化的初始温度、峰值温度和终止温度随着升温速率的增加,均向高温方向移动,用Kissinger和Ozawa法求得水性环氧树脂固化的表观活化能分别为27.35 kJ/mol、32.77 kJ/mol,表明体系的表观活化能很低,固化反应很容易进行。     

环氧树脂固化促进剂的研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和3-二甲氨基丙胺为单体、甲苯为溶剂,合成了环氧树脂(EP)的固化促进剂——甲苯-2,4-二(N,N′-二甲氨基丙脲)。为了验证自制促进剂的性能,以EP/双氰胺/促进剂为基体,并辅以填料、增韧剂、沉淀硫酸钡和流平剂等助剂,制备了粉末涂料。结果表明:制备促进剂的最佳工艺条件为n(TDI)∶n(3-二甲氨基丙胺)=1∶1.8、3-二甲氨基丙胺/甲苯溶液的滴加时间为1.5 h;当w(促进剂)=2.0%、固化温度为160℃时,粉末涂料的固化时间为6.5 min、胶化时间约100 s,并且其硬度、附着力和柔韧性俱佳,完全满足生产要求和使用要求。     

端胺基聚氨酯／环氧树脂胶粘剂的固化过程特点研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了两种含有柔性链和刚性结构单元的端胺基聚氨酯(ATPU-2和 ATPU-1．5)对环氧树脂E-44固化反应过程特点的影响。结果表明,ATPU在胶粘剂中的含量对固化放热特征、 固化放热量和固化程度有显著的影响,随着ATPU的增加,固化放热量增加,固化度亦增加。     

微波固化碳纤维/环氧树脂胶的研究

介绍了微波固化热固性树脂的原理和特点,利用微波炉设备和选择的一种较好微波吸收剂,探讨了微波固化工艺。研究表明,利用微波固化环氧胶时,不仅固化时间短,而且剪切强度优于加热固化。     

低黏度环氧树脂／反应性聚氨酯固化体系的研究

使用聚乙二醇与聚丙二醇的共聚物（PEG-PPG）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）为原料,在催化剂的存在下合成末端有异氰酸酯基的反应性聚氨酯。该反应性聚氨酯在催化剂XCT．cat57及固化促进剂XCT—cat37的存在下,再与一种低黏度双酚A型环氧树脂按不同的比例混合,由此组成了低黏度环氧树脂／反应性聚氨酯固化体系。研究了低黏度共混物的黏结效果,评价了其固化物的黏结强度。研究结果显示,当m（环氧树脂6002）：m（反应性聚氨酯）等于50：50时,共混树脂固化物具有最佳的力学性能。     

环氧树脂/酸酐固化剂体系的热性能研究

在使用传统酸酐固化剂Me-THPA(甲基四氢苯酐)的基础上,加入PA(邻苯二甲酸酐)或PMDA(均苯四甲酸酐),通过改变酸酐固化剂比例制备了高温固化EP(环氧树脂),并探讨了不同类型和比例的混合酸酐固化剂对EP固化产物耐热性的影响。研究结果表明:Me-THPA固化EP体系的耐热温度为116.99℃,Me-THPA/PA固化EP体系的耐热温度为134.63℃,Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热温度为283.73℃;Me-THPA/PMDA固化EP体系的耐热性相对最好,其耐热温度比Me-THPA固化EP体系提高了142.53%。     

2-甲基咪唑/环氧树脂体系的固化动力学研究

利用等温DSC法对E-51环氧树脂/2-甲基咪唑(2-MI)体系的固化动力学进行了研究,拟合得到n级固化模型、自催化模型及Kamal复合模型方程中的各个参数值,以确定固化模型。研究表明:E-51/2-MI体系的固化过程分为2个阶段,即诱发阶段和加成反应,其固化反应兼具n级固化与自催化的特征,符合Kamal复合模型。     

桥梁加固用环氧树脂胶粘剂体系固化动力学研究

制备了三种温度环境条件固化剂,对照组不经处理直接调配,常温组在19～24℃条件下处理7 d,低温组在4℃条件下处理7 d。将制备完成后的三种固化剂与环氧树脂按照质量比4∶10充分混合,并按照相关规定测试三组试验材料的力学性能,使用差示扫描量热法分析环氧树脂胶粘剂体系的固化动力学性能。研究结果表明:两种温度环境配制的环氧树脂胶粘剂体系的力学性能均有提高,升温速率快,放热峰向高温方向移动;经计算反应活化能为59.79 kJ/mol,反应级数为0.95;低温固化后的试验样品存在明显放热峰,常温固化后的试验样品转变为玻璃化状态。     

不同酸酐对环氧树脂固化体系的影响

以Amicure HAPI(改性咪唑)为促进剂、T-80(改性酸酐)和TM-80(酸酐)为固化剂,探讨了不同酸酐固化剂对EP(环氧树脂)体系力学性能和耐热性的影响;然后以最佳性能的EP为基体树脂、玻璃纤维为增强材料,采用手糊法制备了复合材料层压板。研究结果表明:两种酸酐固化体系均具有良好的力学性能,并且T-80/EP固化体系的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均得到提升,但拉伸模量和弯曲模量基本不变;两种酸酐固化体系均具有良好的耐热性,并且T-80/EP固化体系的耐热性基本不受影响;以EP/T-80体系制得的层压板具有相对最好的综合力学性能和耐热性。