环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯的合成及其性能研究

以可再生资源的大豆油衍生物环氧大豆油(ESO)为基体,可以制备环氧大豆油丙烯酸酯(AESO),但该低聚物所成UV固化膜附着力不佳,力学性能较差.文中利用环氧树脂优良的粘接性能和力学性能来改善纯环氧大豆油丙烯酸酯固化膜的这些不足.首先将环氧大豆油和环氧树脂混合,利用丙烯酸对环氧基接枝制备了环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯(AESO-EA)低聚物,进一步在光引发剂Doracur1173的引发下共聚得到环氧大豆油丙烯酸酯/环氧树脂丙烯酸酯UV固化膜.通过拉伸性能测试、铅笔硬度测试、附着力和冲击性能的测试对固化膜进行了性能分析.测试结果表明,引入了环氧树脂后的固化膜性能显著提高.通过比较分析,当环氧树脂E-44的添加量为环氧大豆油质量的6%左右时,UV固化膜整体性能最佳.     

有机硅改性水性环氧固化剂固化行为及固化膜热性能

用三乙烯四胺与环氧树脂在丙二醇甲醚中反应制得环氧树脂-三乙烯四胺加成物,经脂肪族缩水甘油醚/γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对加成物封端,加酸中和及加水分散制得水性环氧固化剂,用傅立叶红外对聚合产物进行结构表征,研究了有机硅烷用量对固化剂的固化行为及固化膜热性能的影响.结果表明:GPTMS的加入使固化剂的固化起始温度及固化反应表观活化能降低,固化反应速率增加,固化膜的热稳定性提高.GPTMS的摩尔分数控制在3%~5%为宜.     

含磷含氮酚醛树脂的合成与性能

以含磷单体、三聚氰胺、苯酚和甲醛为原料, 合成了一种含磷含氮酚醛树脂(NP-PF).将NP-PF与F51环氧树脂复配并固化, 并对其固化特征进行了研究, 同时考察了固化物的耐热性能和阻燃性能. 研究结果表明: 高含量的NP-PF能够提高NP-PF/F51体系的固化速率;NP-PF/F51固化物具有良好的耐热性能; 在NP-PF/F51固化体系中加入少量Al(OH)₃, 能够达到UL94V-0级阻燃的效果.     

苯酚双环戊二烯环氧树脂的合成与固化性能研究

以苯酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯酚树脂(DPR)。用环氧氯丙烷对该树脂进行环氧化,还制得了含有双环戊二烯结构的环氧树脂(DER)。系统地考察了合成反应的条件,所得环氧树脂的最大环氧值为0.31~0.35,有机氯含量小于0.02mol/100g。用红外光谱考察了以甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂时该树脂在180 ℃时的固化速度,固化3.5 h时, 环氧开环的转化率大于92%。DSC的分析表明DER与双酚A环氧树脂E51混合(质量比为1:1),固化树脂的玻璃化转变温度T_g比E51固化树脂的玻璃化转变温度高15 ℃。     

相转移法制备高性能石墨烯/环氧树脂复合材料

通过水合肼还原1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐(IL)修饰的氧化石墨烯(GO)得到IL修饰的还原氧化石墨烯(IL-rGO),以1-(环氧乙烷-2-基甲基)-1H-吲哚为相转移剂,利用阳离子-π辅助的相转移法将IL-rGO引入到环氧树脂中,采用三乙烯四胺为固化剂,制备了石墨烯/环氧树脂复合材料。利用紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉伸试验等对复合材料的结构、形貌和机械性能进行了表征。结果表明：当IL-rGO的掺杂质量分数为0.3%时,复合材料具有最优的力学性能,拉伸强度为96.0 MPa,断裂伸长率为11.1%,与纯环氧树脂相比,分别提高了77%和141%。     

玻璃钢缠绕气瓶用环氧树脂固化动力学研究

制备了以环氧树脂为基体,甲基六氢苯酐为固化剂,咪唑为促进剂的环氧树脂体系。采用非等温差示扫描法(DSC)研究了环氧树脂/甲基六氢苯酐体系的固化过程,得出了升温速率对固化体系DSC曲线的影响。引用Kissinger理论,确定了固化反应的动力学参数以及固化反应动力学模型。     

超支化聚膦酸酯改性环氧树脂的研究

以苯膦酰二氯(BPOD)为A2单体,三羟甲基丙烷(TMP)为B3单体,采用熔融缩聚法合成了超支化聚膦酸酯.利用动态力学热分析(DMA)、热失重分析(TGA)对环氧树脂固化体系的热性能进行了表征,研究了超支化聚膦酸酯的用量对环氧树脂固化体系的力学性能和阻燃性的影响.结果表明:加入15%的超支化聚膦酸酯,环氧树脂固化体系的拉伸强度和冲击强度分别提高了11.26%和306%,氧指数从22提高到33,说明超支化聚膦酸酯具有良好的阻燃性.     

TBA技术研究四官能环氧树脂(Ag-80)/砜醚二胺(SED)的固化过程

用扭辫分析(TBA)方法研究四官能环氧树脂(Ag-80)/新型固化剂砜醚二胺(SED)的固化过程,绘制出对复合材料固化工艺有重要价值的时间-温度-转变状态图(即三T图),同时,研究了该体系的固化反应动力学,用Arrhenius方程计算出凝胶点前固化反应的表观活化能为54.36kJ/mol;用试误法分析出凝胶点后的固化反应近似为n=1,m=1的自催化固化反应。     

一种水性环氧固化剂的合成与性能研究

合成了一种室温固化水性环氧树脂固化剂.采用聚乙二醇(PEG - 2000),双酚A型环氧树脂(CYD - 128)以及三乙烯四胺(TETA)为原料,将PEG - 2000和CYD - 128在Lewis酸的催化下反应,在固化剂分子中引入亲水性的柔性聚醚链段;用上述产物和低分子量的液体环氧树脂对三乙烯四胺进行改性,同时在固化剂分子中引入了环氧树脂分子链段,以提高固化剂与水性环氧树脂的相容性;加入去离子水,将其稀释至固含量为50%(质量分数)左右,得到一种稳定的无色透明的环氧固化剂水分散体.     

螺环预聚物的合成及其对环氧树酯B-63的改性

由三羟甲基丙烷合成了螺环原碳酸酯单体3、9-二羟甲基-3',9'-二乙基-1,5,7,11-四氧杂螺环[5、5]十一烷单体(体积膨胀率+3.04%)以及它的预聚物,并用其来改性环氧树脂B-63.利用红外光谱、元素分析仪对螺环单体及预聚体进行了表征,依据DSC测试结果确定了改性环氧树脂的固化温度为115.9 ℃;利用万能材料实验机测试了固化改性环氧树脂的力学性能.实验表明:预聚体的加入明显提高了环氧树脂的粘接剪切强度和拉伸强度.     

含磷环氧树脂的合成及阻燃研究

采用阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与双酚A型环氧化物(E-51)反应,合成了含磷反应型阻燃环氧化物(E-P),在间苯二胺固化剂作用下,利用E-P制备了含磷反应型阻燃环氧树脂(EP-P). 采用傅里叶红外光谱(FTIR)和热失重分析(TGA)分别对E-P的结构及EP-P的热分解行为进行了表征;通过浸水实验,采用极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧等方法对比研究了EP-P与添加聚磷酸铵(APP 422)的添加型阻燃环氧树脂EP-AP的阻燃剂抗迁出性. 结果表明,含磷反应型阻燃环氧树脂EP-P比添加型阻燃环氧树脂EP-AP的阻燃效率高、阻燃耐久性更强.     

含磷苯并咪唑基铜配合物合成及阻燃环氧树脂的性能

为了改性环氧树脂阻燃性能,通过取代反应和缩合反应制备一种新型含磷/氮二元杂化物—磷酸4-(1H-苯并咪唑-2-基)-苯基酯二苯酯(PBIm),并作为有机官能团与乙酸铜-水合物反应合成含磷苯并咪唑基铜配合物阻燃剂PBIm-Cu,将其添加到环氧树脂(EP)中,制备阻燃环氧树脂复合材料(PBIm-Cu/EP).通过红外光谱、X-射线光电子能谱、核磁氢谱和核磁磷谱对阻燃剂PBIm和PBIm-Cu进行结构表征.采用热重分析仪(TGA)、极限氧指数测定仪(LOI)和锥形量热仪(CCA)测试复合材料的热稳定性和阻燃性能.PBIm-Cu质量分数为7%的PBIm-Cu/EP体系在垂直燃烧测试中通过了 V-1级,LOI增加到31.6%,并且,峰值放热速率(PHRR)、总热释放量(THR)和总排烟量(TSP)较纯EP分别降低64%,41%和43%,残重率达到了26.7%.SEM 结果显示:PBIm-Cu/EP材料燃烧后碳层表面光滑连续且致密.     

双环笼状磷酸酯阻燃环氧树脂的燃烧行为研究

利用锥形量热仪结合氧指数和垂直燃烧测试方法,研究了1－氧－4－羟甲基－2,6,7－三氧杂－1－磷杂双环[2,2,2]辛烷（PEPA）阻燃双酚A缩水甘油醚型环氧树脂的阻燃性能及燃烧行为,结果表明,添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热及燃烧行为,结果表明：添加PEPA的环氧树脂体系阻燃性能明显提高,同时燃烧时的热释放速率,质量损失速率以及烟和有毒气体的释放一量减少,PEPA是一种性能优异,对环境友好的膨胀型阻燃剂。     

DOPO-HQ改性碳纳米管/EP复合材料的制备及性能

采用混酸氧化多壁碳纳米管(MWCNTs),然后与含磷化合物2–(6,H–二苯并–5–氧杂–6–膦酰杂–6–苯基)–1,4–对苯二酚(DOPO-HQ)反应,对MWCNTs进行功能化修饰,并用功能化的碳纳米管(MWCNTs-P)对环氧树脂进行改性.对比了MWCNTs与MWCNTs-P对环氧树脂力学性能和阻燃性的影响,结果表明,MWCNTs与MWCNTs-P的加入均能提高环氧树脂的力学性能,MWCNTs-P改性效果更好.当MWCNTs-P添加量为0.5%时,环氧树脂的冲击强度提高了232%;SEM结果显示,加入碳纳米管使环氧树脂复合材料的韧性有一定程度的提高.MWCNTs-P的添加量为1.0%时,复合材料的拉伸性能和弯曲性能最好.极限氧指数(LOI)测试结果表明,MWCNTs-P提高了环氧树脂的阻燃性,MWCNTs-P的添加量为0.5%时,复合材料的LOI达到30.2%.     

阻燃剂DDPA的合成及在环氧树脂中的应用研究

一锅法合成了一种磷杂菲类阻燃剂2-((9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基)(苯基)甲基)氨基-9',10'-蒽醌(DDPA),采用红外光谱和核磁共振确定了阻燃剂DDPA的分子结构,并将其用于阻燃改性环氧树脂.通过悬臂梁冲击试验机、电子万能力学试验机、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、氧指数仪...     

氯化亚铜对阻燃体系复合酚醛泡沫性能的影响

以多聚磷酸铵、季戊四醇、氯化亚铜为原料组成膨胀型阻燃系统,研究氯化亚铜添加量对膨胀型阻燃系统复合酚醛泡沫的极限氧指数、燃烧热量释放速率、燃烧总热释放量、比消光面积、有效燃烧热量、耗氧量、烟气密度和有毒气体释放等的影响。结果表明:阻燃体系复合泡沫的极限氧指数在71.5%～73.5%之间,具有良好的阻燃性; 阻燃体系对酚醛泡沫的阻燃符合气相阻燃的机理,并且在氯化亚铜添加量为1.0%～1.5%时,阻燃体系复合泡沫的阻燃性能最优。     

磷氮协同阻燃作用机理研究

概述了近年来磷氮膨胀型阻燃涂料工作的进展情况 .内容涉及聚合物的结构、阻燃剂的结构、阻燃材料的性能 ,以及聚合物受热过程中的变化情况对磷氮膨胀型阻燃体系发泡效果和阻燃性能的影响     

多重固化EA／纳米SiO2杂化涂层的阻燃及热稳定性

以改性纳米SiO2、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH．570）、磷酸酯三丙烯酸酯（TEAP）及TDI-TMP加成物作紫外（uv）配方体系的功能成分,制备了含P、N及Si三重固化丙烯酸酯涂层。通过红外、紫外-可见、热重及阻燃性能测试仪等研究了不同阻燃体系下不同固化方式对环氧丙烯酸酯（EA）涂层阻燃及热稳定性能的影响。结果表明：EA体系双键转化率随纳米SiO2含量及固化重数的增加而提高;可见光透过率随KH-570、TDI-TMP的加入而改善;涂层阻燃及热稳定性随阻燃成分与其含量,及固化重数的增加而提高。     

nano-MH/MPB膨胀型纳米复合阻燃剂的制备及性能研究

以MgCl2.6H2O、磷酸三聚氰胺硼酸盐(MPB)为原料,NaOH为沉淀剂,通过原位生成法制备了膨胀型纳米复合阻燃剂nano-MH/MPB。通过IR、EDAX、XRD对其进行了表征。研究了反应温度、反应时间对MH/MPB晶粒尺寸及mMH/mMPB对MH/MPB阻燃性能的影响。反应温度低于75℃、反应时间为30 min时,MH/MPB晶粒尺寸较小,通过谢乐公式计算,MH达到纳米级;mMH/mMPB为0.25时,MH/MPB阻燃性能最好。并通过热重分析(TG)以及nano-MH/MPB/EP燃烧炭渣的红外分析,初步探讨了阻燃机理。     

不同粒径的甲基环己基次膦酸盐/环氧树脂阻燃材料的性能比较

采用4种不同粒径的Al(MHP)作为环氧树脂(EP)的阻燃剂,着重讨论了Al(MHP)的粒径对EP复合材料的阻燃性能、热性能以及EP胶粘剂的粘接强度的影响。结果表明,减小Al(MHP)的粒径能显著提高EP复合材料的热性能、分解过程中的残炭率以及EP胶粘剂的粘结强度。当Al(MHP)的粒径从36.50μm减小到4.11μm,Al(MHP)含量为17 wt%的EP复合材料的氧指数(LOI)从34%增加到39%,聚合物空气中热分解到700℃时残炭率由23%增加到31%,剪切强度由4.77 MPa增加到8.44 MPa。