POSS掺杂改性聚氨酯水性分散体乳液的研究

采用化学改性方法制备了一种POSS掺杂改性的聚氨酯水性分散体乳液,并采用投射电镜等多种测试手段对POSS掺杂聚氨酯分散体及其涂膜的微观结构、热、光和力学等性能进行表征和研究.结果表明,该乳液具有良好的室温贮存稳定性能(>90 d),POSS与水性聚氨酯分散体具有良好的相容性和协同增强效应.POSS的掺杂改性不仅能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能,显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和耐水性,同时该掺杂聚氨酯涂膜还具有优异的抗紫外光能力.     

高度支化聚氨酯/环氧树脂的合成与性能

先以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了含端氨基且具有高度支化结构的聚氨酯(AHBPU),然后与环氧树脂(EP)固化交联反应,合成了高度支化聚氨酯/环氧树脂(AHBPU/EP).通过红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、电子拉力测试等手段对产物的结构和性能进行了表征.探讨了EP对AHBPU/EP的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度的影响,同时研究了[B3]/[A2]比值和EP加入量对AHBPU/EP力学性能的影响.结果表明,相对于AHBPU而言,AHBPU/EP的Tg和热分解温度都有明显的提高;当nNCO-/nOH-=1.3,[B3]/[A2]=1∶1,mEP/mAHBPU=0.5时,AHBPU/EP的力学性能最好.     

含偶氮分散红DR-19的PUI合成及热光性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和分散红-19(DR-19)合成含染料发色团的聚氨酯,进一步和二酐单体3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)缩合生成具有光学性能的聚氨酯-酰亚胺(PUI);采用红外光谱(FT-IR)、热失重分析(TGA)等手段对合成的PUI进行了表征.热失重分析结果显示,其在5%的热失重温度为297℃,表明具有非常好的热稳定性;用阿贝折射仪测定该材料的折射率(n)和热光系数(dn/dT)计算了聚合物的介电常数(ε)、介电热光系数(dε/dT)、体积热膨胀系数β和(dβ/dT)值.制得的聚合物材料的热光系数(dn/dT)值为-3.577 1×10-4K-1～-4.582 9×10-4K-1,体积热膨胀系数变化率(dβ/dT)为0.7110×10-7K-1～1.190×10-7K-1,表明该聚合物在低驱动功率的新型数字热光开关、光通信器件等领域具有潜在的应用前景.     

液晶聚氨酯/Al2O3/环氧树脂复合材料电性能的研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,液晶聚氨酯(DLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了EP/DLCP/Al2O3复合材料.对复合材料的制备工艺、Al2O3粒子表面修饰以及Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀进行了研究.结果表明:导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小.同时,液晶聚氨酯(DLCP)网格的存在,可降低材料的内耗,提高材料的玻璃化转变温度(Tg).当DLCP加入量为5wt%时,复合材料的玻璃化转变温度比纯树脂提高了10-30℃,复合材料的电性能得到了增强.     

一种POSS掺杂改性聚氨酯水性分散体乳液的制备和性能研究

本文采用化学方法制备了一种多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）掺杂改性的聚氨酯水性分散体乳液,并采用投射电镜、扫描电镜、粒径分析、热失重、紫外-可见光吸收和涂膜力学性能等测试手段对该POSS掺杂聚氨酯分散体及其涂膜的微观结构、热、光和力学等性能进行表征和研究。实验结果表明,该乳液具有良好的室温贮存稳定性能（>3月）,POSS与水性聚氨酯分散体具有良好的相容性和协同增强效应。POSS的掺杂改性不仅能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能,显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和耐水性,同时该掺杂聚氨酯涂膜还具有优异的抗紫外光能力。     

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系的结构表征

选用聚醚二元醇(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,合成聚醚型聚氨酯预聚体。采用该聚氨酯预聚体(PUP)、扩链剂、交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)环氧树脂进行改性,通过扫描电镜与红外光谱分析,探讨聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP)体系的结构特征。结果表明:TDE-85与MeTHPA之间发生固化反应,形成环氧聚合物网络Ⅰ;1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)与PU预聚体之间发生了扩链、交联反应,形成聚氨酯聚合物Ⅱ;PU改性TDE-85/MeTHPA树脂为非均相结构,PU含量是影响PU/EP材料两相相容性和相区尺寸的主要因素;当添加的PUP质量分数为15%时,PU改性TDE-85/MeTHPA体系具有互穿聚合物网络结构特征。     

含有笼型POSS的聚丁二烯纳米杂化材料的制备及其微观结构

为调节橡胶结构和改善其性能,以烯丙基七异丁基多面体齐聚倍半硅氧烷(Allyllsobutyl POSS)和丁二烯(Bd)为聚合单体,正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,环已烷为溶剂,乙基四氢糠基醚(ETE)为调节剂,采用负离子引发聚合法成功地制备了聚丁二烯(PB)/POSS纳米杂化材料,系统地研究了聚合反应条件、调节剂和POSS加入量等因素对共聚合反应和杂化材料微观结构的影响.结果表明,POSS的引入明显降低了共聚合反应速率和共聚物的分子质量,分子质量分布也有所加宽;改变反应条件对共聚合反应影响有限,但加入调节剂可明显提高共聚合反应速率;POSS的引入明显增加了PB中的1,2结构含量,并显示出与调节剂在调节结构方面的良好协同作用.     

EA/POSS纳米复合材料的相容性及热稳定性

采用紫外光固化技术,通过机械共混的方法制备了甲基-多面体齐聚倍半硅氧烷(甲基-POSS)质量分数分别为1%,5%,10%,15%的环氧丙烯酸酯(EA)/POSS纳米复合材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、EDS能谱分析及热重分析对环氧丙烯酸酯(EA)/POSS纳米复合材料进行研究.结果表明,在甲基-POSS质量分数较高时,EA/POSS纳米复合材料中存在甲基-POSS晶体,说明杂化材料中存在相分离.甲基-POSS在聚合物中以分子或团聚体的形式存在,并且随着POSS质量分数的增加,团聚体尺寸及数量都逐渐增多.甲基-POSS单体提高了复合材料的热稳定性,并且POSS的加入并没有影响聚合物的热降解机理.     

不饱和聚酯/POSS取代苝酰亚胺荧光染料复合体系的光物理特性

通过分子结构设计抑制有机荧光染料在固态下的荧光淬灭,提高材料的发射效率是荧光功能材料领域的重要研究方向.采用溶液复合的方法将纳米颗粒笼状硅氧烷齐聚物(POSS)取代的苝酰亚胺荧光染料与不饱和聚酯(UPR)复合,应用紫外可见吸收光谱、荧光光谱方法比较分析了染料的双侧POSS取代(PPP)和另一侧为羟基取代(PPOH)的分子结构及其质量分数对复合薄膜光物理特性的影响.研究表明:PPP由于其两侧POSS的强耦合作用抑制了苝核通过连续π-π相互作用形成聚集,即使在PPP的质量分数达0.20%时,荧光量子产率仍可高达35%;PPOH则由于POSS的强耦合作用和羟基与UPR基体的氢键作用而有着更好的分散性.     

磨碎玻璃纤维/聚氨酯/环氧灌封材料的形态结构与力学性能

采用真空灌注工艺,制备磨碎玻璃纤维(MG)／聚氨酯(PU)／环氧(EP)灌封材料,并对其力学性能和微观结构进行研究。研究结果表明:随着PU含量的增加,PU／EP共混聚合物的拉伸和冲击强度呈先升后降的变化趋势。当PU含量为15％时,共混聚合物的综合力学性能最佳,拉伸强度为60．57 MPa,冲击强度为23．56 kJ／m2,与EP相比分别提高32．77％和115％。为进一步提高材料的强度,并保持良好韧性,采用添加MG的方法来增强PU／EP。当MG与EP的质量比为1:1时,材料的拉伸强度达到79．72 MPa,与PLJ／EP相比提高31．95％,而冲击强度为17．83 kJ／m2,仍保持较高水平;同时,与相同含量的活性硅微粉相比增强PU／EP材料的拉伸强度和冲击强度分别提高18．91％和11．51％。     

高性能TDE-85/E-51环氧树脂的聚氨酯增韧改性

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯（Pu）对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯（TDE-85）与二酚基丙烷缩水甘油醚（E-51）环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂（PU／EP）。通过红外光谱图、扫描电镜（SEM）、热重（TG）分析及力学性能的表征讨论PU／EP体系的结构与性能特征。研究结果表明：PU和EP分子链之间存在着化学接枝反应,能有效地改善PU／EP体系中PU和EP分子间的相容性及相互贯穿;与TDE-85与E-51的混和环氧树脂比,PU改性TDE-85与E-51的混和环氧树脂仍然具有很强的耐热性能,并且冲击强度、拉伸强度均获得显著提高;PU／EP体系断口裂纹呈明显的韧性断裂特征,说明TDE-85与E-51的混和环氧树脂PU改性增韧效果明显。     

原位聚合PAM改性环氧树脂Ⅰ.合成与表征

以对苯二甲醛（ＰＤＡ）和对苯二胺（ＴＰＡ）为原料在环氧树脂（ＥＰ）基体中原位聚合聚甲亚胺（ＰＡＭ）,得到ＰＡＭ分散良好的改性ＥＰ体系。用红外光谱、紫外光谱对位聚合的结果进行了表征,并用ＧＰＣ测定了原位聚合生成的ＰＡＭ的相对分子质量。以三乙烯四胺（ＴＥＴＡ）固化原位聚合ＰＡＭ改性的ＥＰ,原位聚合过程中未加稀释的改性体系与纯ＥＰ相比力学性能变化不明显;原有ＰＡＭ改性的ＥＰ,原位聚合过程中未加稀释剂的改     

三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的吸湿特性

为了研究三维编织复合材料的吸湿行为,利用树脂传递模塑（RTM）工艺制备了三维编织炭纤维增强环氧树脂（C3D／EP）复合材料．通过吸水实验,研究了该材料的吸湿规律、温度对吸湿的影响以及吸湿过程中复合材料力争陛能的变化．结果表明：C3D／EP复合材料吸湿初期符合Fick扩散定律,但整个吸湿行为可用Sigmoidal曲线来描述;温度可加速C3D/EP复合材料的吸湿速率,并使平衡吸湿量提高;在吸湿过程中,C3D／EP复合材料的弯曲强度随吸湿时间的延长而下降,先快后慢,与吸湿曲线相对应,而且温度越高,下降越明显,表明吸湿量的大小决定了力学性能的降低程度．     

现场化学氧化法合成聚苯胺／环氧树脂防腐涂料

探讨了采用化学氧化聚合法直接合成聚苯胺／环氧树脂（PAn／EP）复合防腐涂料的新工艺.研究了苯胺与环氧树脂的质量比、氧化剂的用量及反应时间等反应条件对防腐涂料性能的影响．并通过原子力显微镜（AFM）和透射电镜（TEM）等对PAn／EP复合涂层的微观结构进行了袁征．     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

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.     

The glass transition temperature and microstructure of polyurethane/epoxy resin interpenetrating polymer networks nanocomposites

GLASS TRANSITION TEMPERATURE (TG) HAS BEEN EXTEN- SIVELY STUDIED FOR MANY POLYMERS SINCE IT IS ONE OF THE MOST FUNDAMENTAL FEATURES RELATIVE DIRECTLY TO POLYMER PROPERTIES. IN GENERAL, INORGANIC NANOFILLERS DO NOT DI- RECTLY CONTRIBUTE TO THE TG OF THE MA…     

聚丙烯酸酯/环氧树脂AB交联聚合物的研究

通过红外光谱、扫描电镜及动态力学谱对聚丙烯酸酯／环氧树脂（PA／EP）双组分AB交联聚合物进行表征．聚丙烯酸酯／环氧树脂组分之间以甲基丙烯酸二甲胺酯（DM）为固化剂,通过环氧基团的开环聚合形成了AB交联聚合物,结果表明,不同组分间的配比影响组分间的交联密度,进而影响体系的结构和性能．