一种低粘度双马树脂及其复合材料的性能研究

对一种适用于RTM工艺的低粘度双马树脂QY8911-Ⅳ进行了研究,考察了树脂体系的粘度特性和固化特性,并对不同后固化温度下的树脂固化物的耐热性、力学性能及吸水性等进行了全面考察。结果表明,该树脂体系具有粘度低(80℃为200mPa·s)、固化收缩小(1%)、耐热性好(T_g为260℃)、力学性能好(弯曲强度为170 MPa、冲击强度为20 kJ/m~2)和吸水率低(0.39%)等特点。选择合适的注射工艺和固化工艺,以此树脂为基体,采用RTM工艺,制备出了碳布增强的复合材料,并对其力学性能进行了测试,其弯曲强度和冲击强度分别为754 MPa和110.9 kJ/m~2。     

含砜基多元酚型苯并噁嗪基层压板的制备及性能

以含砜基多元酚混合物为原料合成了苯并噁嗪(MS-a),以MS-a或将其与其它热固性树脂共混制得玻璃布层压板。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了MS-a的化学结构,用示差扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)研究了它的热固化行为和热稳定性。测试了其玻璃布层压板的弯曲性能、阻燃性能和介电性能。结果表明,MS-a具有较低的固化温度,其固化物在800℃下残炭率达到61.8%,制成的玻璃布层压板具有较高的T g(219.9℃),良好的力学性能和介电性能,阻燃级别达到UL94 V-0级。     

一种适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂的研究

基于苯并噁嗪和三官能环氧树脂的共混体系,制备了可用于热熔法制备预浸料的阻燃型基体树脂。考察了树脂体系的软化点、粘性,并对其固化物的阻燃性能、耐热性能及弯曲性能进行了测试。结果表明,通过配方调整,该树脂体系粘性满足热熔法的成型要求,其固化物阻燃性能达到UL-94 V-1,极限氧指数为33,玻璃化转变温度为212℃,弯曲强度达131MPa。通过加入催化剂间苯二酚调节体系的粘度变化,当间苯二酚含量为2wt%时,体系满足预浸料制备复合材料时对粘度变化的要求。该适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂可用于航空航天领域。     

苯并恶嗪/氰酸酯共混物固化中三嗪环的稳定性

借助模型化合物2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪(Tst)分别与4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并恶嗪(Pddm)和环氧树脂(EP)共混,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁碳谱(13C-NMR)、光电子能谱(XPS)等手段,研究了EP/Tst和Pddm/Tst体系240℃下的共固化反应。结果表明,EP/Tst体系中,Tst与EP反应,其三嗪环由氰脲酸酯转化为异氰脲酸酯,进一步部分转变成了恶唑烷酮结构;而Pddm/Tst体系中,仅发生Pddm的自聚反应,Tst与Pddm间不发生反应,氰脲酸酯三嗪环没有发生转化。介电性能测试表明,由于三嗪环的稳定性,苯并恶嗪/氰酸酯固化物具有比环氧/氰酸酯固化物更低的介电常数。     

金属盐对聚苯并恶嗪热稳定性的影响及机理

将无水CuCl2、无水AlCl3、无水FeCl3、无水MnCl2,无水MgCl2和无水ZnCl2加入到双酚A-苯胺型聚苯并恶嗪中,通过红外光谱(FTIR),核磁共振氢谱(1H-NMR),热失重分析(TGA)和元素分析等手段,研究了加入金属盐对聚苯并恶嗪热稳定性的影响及作用机理。结果表明,加入金属盐后聚苯并恶嗪的热稳定性均有不同程度的提高。无水MnCl2、无水ZnCl2和无水MgCl2配位能力较弱,苯并恶嗪主要发生热固化反应生成酚羟基邻位Mannich桥结构。无水CuCl2、无水AlCl3和无水FeCl3配位能力较强,能催化苯并恶嗪生成较多的苯胺对位Mannich桥结构。正是固化物中较多的苯胺对位连接结构,有效抑制了高温下苯胺衍生物的形成和挥发,从而赋予了聚苯并恶嗪更高的热稳定性。     

双酚A/苯胺型苯并噁嗪热固化质量损失及机理

采用傅里叶红外光谱测试(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)等研究了重结晶双酚A/苯胺型苯并噁嗪热固化过程中的质量损失及其与固化机理之间的关系。通过收集苯并噁嗪固化过程中的小分子挥发物,结合FT-IR、核磁共振氢谱(1H-NMR)尝试解释了苯并噁嗪在固化过程中小分子的释放机理。结果表明,苯并噁嗪热固化过程中的质量损失和挥发物的产生均主要来自于噁嗪环开环后所形成中间体的裂解。     

大型电机用耐电痕化环氧玻璃布层压板的制备与性能

本研究开发了一种高耐热环氧基体树脂并以玻璃布为增强材料，通过高温热压工艺制备了玻璃布层压板，对基体树脂及其固化物，以及层压板的性能进行了分析。结果表明：该环氧基体树脂固化物具有较高的耐热性和良好的力学性能，其玻璃化转变温度高达201℃，5%热失重温度达到367℃；其拉伸强度与弯曲强度分别为76 MPa与82MPa。制备的层压板具有良好的综合性能，拉伸强度为411 MPa，压缩强度为480 MPa，冲击强度达到226 kJ/m2，室温与180℃下的弯曲强度分别为633 MPa与416 MPa，相比电痕化指数（CTI）可达到550。     

苯并噁嗪/环氧树脂/咪唑三元体系的固化动力学及固化工艺研究

使用二苯甲烷二胺型苯并噁嗪（B）、环氧树脂F-51、咪唑制备了一种三元共混树脂体系（BFM）,采用非等温DSC测试方法,基于Kissinger,Ozawa,Friedman,Flynn-Wall-Ozawa等理论模型对BFM的固化动力学进行了分析研究。结果表明,体系中主要存在两种反应,计算得到两者的表观活化能分别为85...     

材料科学与工程基础实验教学改革探索

材料科学与工程基础是材料类专业的专业基础课。大多数高等院校包括四川大学所开设的材料科学与工程基础课程,并没有开设所对应的专业实验课。针对这一现状,本文介绍了材料科学与工程基础的教学现状,进一步阐述了材料科学与工程基础课程开设实验课的必要性,并对实验课程体系及内容进行了探索,使基础理论和工程实践相结合,进一步提高材料科学与工程基础课程的教学质量。     

一种RTM 用苯并噁嗪树脂的工艺性及其复合材料性能

制备了一种可用于树脂传递模塑( RTM) 工艺的高性能苯并噁嗪共混树脂体系( BA21) 。研究了BA21 的注射工艺性, 确定了其固化程序, 并考察了采用RTM 工艺制备的BA21 基复合材料的基本力学性能。升温及恒温黏度测试结果表明, BA21 树脂体系能够用于RTM 工艺。依据修正的双阿累尼乌斯方程建立了与实验数据较为吻合的化学流变模型, 利用该模型可以选择合适的注射温度。通过不同温度下的恒温DSC 测试及修正的Kamal 动力学模型计算得到BA21 树脂体系的固化反应级数, 并确定后固化温度为200 ℃。采用RTM 工艺制得的玻璃纤维/ BA21 复合材料表现出优异的力学性能, 弯曲强度达600 MPa , 弯曲模量达30 GPa , 冲击强度达210 kJ/ m2 。