汽车用环氧树脂结构胶固化动力学研究

运用非等温DSC(差示扫描量热)法对Sikapower-492G型汽车用EP(环氧树脂)结构胶在动态升温过程中的固化动力学进行了研究。根据不同升温速率时的DSC曲线,采用Kissinger法、Crane法、Ozawa法和温度-升温速率(T-β)外推法等得到该EP胶粘剂的动力学参数。结果表明:该EP胶粘剂体系的固化动力学可用1级固化动力学模型进行表征;该EP胶粘剂的凝胶化温度、固化温度和后处理温度约分别为123、164、224℃,其表观活化能、频率因子和反应级数等动力学参数分别为117 kJ/mol、1.80×1013 s-1和0.934。     

沉淀法合成联苯基液晶环氧及强韧化体系的制备

以4,4’-联苯二酚和环氧氯丙烷为原料,通过“一步沉淀法”制备了4,4’-联苯二酚二缩水甘油醚(DGEBP),采用FTIR、NMR、偏光显微镜(POM)和XRD对其进行了表征。选择4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、甲基六氢苯酐、聚醚胺(D230、D400)、双氰胺分别固化DGEBP,制备了6种三维交联网络固化物。以双氰胺为固化剂,通过DGEBP(P)改性双酚A环氧树脂(A)/聚酚氧树脂(H)二元共混树脂体系,制备了多元改性体系(Px-A-H),其中,x为P的含量(以A的质量为基准,下同)。对Px-A-H进行了POM和力学性能测试。结果表明,DGEBP环氧值和结晶度分别为0.635 mol/100 g和91%,不具备液晶行为,但其在固化体系中表现出了液晶性,有液晶域出现,所得固化物均具有良好的热性能。随着DGEBP含量的增大,固化物玻璃化转变温度和拉伸断裂能整体呈上升趋势,储能模量和冲击强度则先升高后下降。其中,P₁₀-A-H的拉伸强度为87.39 MPa,P₅-A-H的拉伸断裂能和冲击强度分别达到了2.17 J·g和16.67...     

硫酸钙/侧链网络协同增韧环氧树脂的制备及性能研究

选用丁基缩水甘油醚(BGE)作为双酚F型环氧树脂(DGEBF)的侧链网络,系统研究了硫酸钙(CaSO₄)晶须与BGE侧链网络的协同效应对环氧树脂主链/侧链网络体系力学性能的影响规律。研究结果表明:CaSO₄晶须与BGE侧链网络的协同效应可以同时提高环氧树脂的拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率。当CaSO₄的质量分数为2.5%时,环氧树脂具有较佳的综合性能,拉伸强度为78.7 MPa,拉伸模量为3.2 GPa,断裂伸长率为3.0%,固化前混合黏度只有454 mP·s。     

新型耐高温有机硅树脂的制备及其性能研究

以甲基三甲氧基硅烷/苯基三甲氧基硅烷为混合硅烷,在硅烷偶联剂(KH-560)作用下混合硅烷经水解缩合后,制得耐高温有机硅树脂。研究结果表明:该硅树脂在N2中失重10%时的温度为385℃,说明其耐热性较好;胶接件的剪切强度随甲基三甲氧基硅烷比例增加而增大;基材表面经KH-560处理后,相应硅树脂/基材胶接件的剪切强度随KH-560含量增加而增大,并且基材为钢片、铝片和玻璃钢片时的剪切强度分别为1.7、1.6、2.3 MPa。     

高折射率钛杂化硅树脂制备及性能研究

采用非水解溶胶-凝胶法制备一系列高折射率透明钛杂化硅树脂,采用红外、核磁、拉曼光谱、MALDI-TOF(飞行时间质谱)等手段对其缩合反应、钛杂化硅树脂的分子结构和分子量进行分析。研究结果表明:钛元素以Si—O—Ti化学键形式成功引入到硅树脂主链中,在可见光区域不同钛含量的固化物显示较高透光率(85%);随着TPT(钛酸四异丙酯)用量增加,杂化树脂的分子量增加,折射率从1.57增加到1.62,呈线性变化;硅树脂的缩合度由91%增加到96%,固化物的玻璃化转变温度也从42.5℃提高到54℃。     

异氰酸酯/环氧树脂的固化机理

详细研究了异氰酸酯/环氧树脂体系的固化反应和固化机理。采用差示扫描量热法（DSC）和红外光谱法（FTIR）跟踪了异氰酸酯/环氧树脂固化反应过程,定量分析了异氰酸酯、环氧基团和新生成的异氰脲酸酯和口恶唑烷酮的变化。DSC分析结果表明,DSC曲线上出现3个放热峰,说明固化过程中存在至少3种反应;FTIR分析结果表明,在140℃以下固化体系主要发生异氰酸酯的三聚反应生成三嗪环（异氰脲酸酯）;在200℃下,异氰酸酯-NCO基团与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮;在230℃ 下,三嗪环（异氰脲酸酯）进一步与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮。研究了不同温度下环氧基团、异氰酸酯基团、异氰脲酸酯基团、口恶唑烷酮基团随反应时间的变化规律。     

高折射率苯基乙烯基透明硅树脂的制备与固化性能

以烷氧基硅烷为主要原料,在盐酸催化下通过共水解-升温分水缩聚法合成了高折射率苯基乙烯基透明硅树脂,考察了不同因素对合成的影响;研究了硅氢加成固化产物的耐热性能和光学性能。结果表明:以盐酸溶液为催化剂条件温和,工艺简单;当Ph2Si/PhSi(摩尔比)>3时,DPDS的增加对产物折射率的贡献不大;PDMS加入量少时,体系呈现轻微的浑浊状态;且随着苯基含量的增大,折射率线性增大;合适的加水量和水解温度才能保证合成产物的透明性;盐酸的质量分数为1.25%,水解时间为6h时,能有效降低体系的分水时间,优化合成工艺。固化产物在490℃时热失重为10%,具有良好的耐热性能;n2D5>1.5;透光率>95%(400～800nm,2mm),满足功率型LED封装材料的使用要求。     

硅烷改性聚氨酯的合成及力学性能的研究

采用异氰酸酯与聚醚二元醇反应合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体(PU),PU再与偶联剂硅烷进行加成反应合成硅烷改性聚氨酯(SPU),用傅里叶变换红外光谱表征了PU和SPU的结构,表征结果显示,硅烷接枝于PU的端基上。通过改变聚醚二元醇的数均相对分子质量、异氰酸酯结构、硅烷结构和官能度对SPU结构进行了设计,并对各种结构的SPU进行了力学性能研究。实验结果表明,当SPU的数均相对分子质量一定、PU中聚醚二元醇的数均相对分子质量增大时,SPU黏度降低,硫化后SPU的拉伸强度降低、断裂伸长率增加和邵氏硬度减小;当SPU的数均相对分子质量增大时,SPU黏度增大,硫化后SPU的拉伸强度降低、断裂伸长率增加和邵氏硬度减小。对比几种不同异氰酸酯制成的SPU,由二苯甲烷二异氰酸酯制成的硫化后SPU的拉伸强度大、断裂伸长率大;对比几种不同硅烷制成的SPU,由官能度高的硅烷制得的硫化后SPU的拉伸强度大、邵氏硬度大。     

LED电子器件封装用有机硅材料的研究进展

封装材料是LED器件封装的重要组成部分,是目前各国学者们研究的热点,是影响LED器件的出光效率和使用寿命的关键材料。论述了功率型LED封装材料的作用及性能要求,并对国内外LED封装材料存在的问题和研究现状进行了介绍,重点是对有机硅封装材料的研究现状进行了全面论述。     

氧化铝和碳化硅填充硅橡胶的导热性能研究

研究氧化铝和碳化硅填充硅橡胶的导热性能。结果表明:采用不同粒径碳化硅填充硅橡胶时,随着碳化硅用量的增大,硅橡胶的热导率逐渐增大;在相同填料用量下,粒径小的碳化硅填充硅橡胶热导率高于粒径大的碳化硅填充胶;氧化铝/碳化硅并用填充硅橡胶的导热性能优于单用氧化铝填充胶;当氧化铝/碳化硅质量比为8:2、填充量为600份时,硅橡胶的导热性能最佳。