固化剂对环氧沥青力学性能和相态结构的影响研究

采用基质沥青、增容剂、复配的羧酸固化剂和环氧树脂共混制备了热固性环氧沥青材料,通过力学性能测试、DMA、荧光显微镜及SEM照片分析研究了复配固化剂对环氧沥青固化体系力学性能和相态结构的影响.结果表明,在癸二酸中复配8g甲基四氢苯酐(MeTHPA)和改性桐油酸酐(TOA),拉伸强度由1.94MPa增加至2.36MPa和2.26MPa,25℃时针入度由31.8降低为10.1和16.0,Tg由25℃增加至54℃和41℃,tanδ>0.3的温度区间更宽,说明复配固化剂可以与环氧树脂形成交联密度更高、刚性更强的网络结构,更有效的提高环氧沥青的拉伸强度和高温阻尼特征;沥青在环氧树脂中的分散粒径和分布间距变得不均匀,但固化体系仍为沥青为分散相、环氧树脂为连续相的海岛状两相结构.     

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.     

活性稀释剂环氧环己烷对聚酰胺-胺固化环氧树脂体系性能的影响

使用环氧环己烷作为CYD-127双酚A型环氧树脂/1.0G聚酰胺-胺同化体系稀释剂.通过黏度测试仪、差示扫描量热仪、力学性能测试仪、扫描电镜等方法对加入环氧环已烷后环氧固化体系的黏度、固化行为、固化产物力学性能、断口形貌进行分析.研究结果表明:随着环氧环己烷用量的增加,固化体系黏度迅速下降,从未加入时的1.2×104 mPa.s下降到环氧环己烷质量分数为25％的180 mPa.s.随着环氧环己烷用量的增加,固化体系反应温度上升,放热量增加,环氧树脂固化产物性能随环氧环己烷加入量的改变而变化,在稀释剂质量分数为15％时,拉伸性能和弯曲性能与未加入稀释剂时接近.加入环氧环已烷前后固化产物拉伸测试时均为韧性断裂.     

顺酐化在环氧沥青中的应用

通过分析顺酐化的环氧沥青固化过程的黏度时间曲线和直接拉伸试验结果,优化了环氧沥青的制备方法.优化后的环氧沥青在120℃、4h条件下固化后平均拉伸强度达到2.63M Pa,平均断裂延伸率为281.9%.按6.5%的油石质量比制成了马歇尔试件和复合梁;未固化试件的马歇尔强度为10.2kN、流值2.92mm,固化试件的马歇尔强度为37.0kN、流值4.75mm.     

国产环氧沥青结合料性能的比较研究

环氧沥青具有强度高、韧性好、耐水性好、耐温性能优异、耐疲劳性能好等特点,广泛应用于大跨径钢桥面的铺装.对两种国产高性能环氧沥青结合料的粘度、玻璃化转变温度(Tg)、阻尼行为、力学性能和微观形貌的影响进行了比较研究.此外,还研究了沥青对两种环氧沥青结合料所用环氧树脂性能的影响.研究表明,温拌型环氧沥青结合料(WEAB)的粘度随着温度的增加而快速增加,而热拌型环氧沥青结合料(HEAB)的粘度则随温度的增加而逐渐减小.180℃时HEAB的可施工时间长达150min,并且可施工温度更加宽泛.沥青的加入使得温拌型环氧沥青结合料所用环氧树脂(WEP)的玻璃化转变温度(Tg)降低,但使热拌型环氧沥青结合料所用环氧树脂(HEP)的Tg升高.沥青的加入提高了环氧树脂的阻尼性能,热拌型环氧沥青结合料具有更加优异的阻尼性能.力学性能研究表明,沥青的加入显著提高了WEP的拉伸强度,但断裂伸长率却随之降低.相反,HEP的拉伸强度却因沥青的加入而降低,断裂伸长率明显增大.微观形貌研究表明,环氧沥青结合料以相分离结构存在,其中沥青为分散相,环氧树脂为连续相.     

煤沥青粉填充环氧防腐涂料的制备

主要介绍了煤沥青粉填充环氧防腐涂料的制备方法。以环氧树脂、煤沥青粉、脱晶蒽油为主要原料,配以滑石粉、铁红作为颜色填料,以低分子聚酰胺作固化剂,分别探索了环氧树脂总用量、不同种类环氧树脂的比例、煤沥青粉与脱晶蒽油的比例、不同粒度煤沥青粉等因素对于环氧防腐涂料的固化时间、附着力、耐冲击强度、硬度、耐酸碱性的性能影响。通过试验设计获得制备该防腐涂料的最佳工艺条件。     

端异氰酸酯聚醚的合成及对环氧树脂的改性作用

合成端异氰酸酯聚醚(ITPE),使其在不同条件下与环氧树脂(ER)进行反应,得到分子链中含氨基甲酸酯和唑烷酮结构的环氧树脂预反应物,考察了聚醚种类、相对分子质量和用量及固化条件对改性环氧胶胶接件拉伸剪切强度和浇铸件断裂韧性的影响,并以扫描电镜观察断面形貌.     

不同活性基团纳米SiO_2环氧胶黏剂的力学性能

为探索活性基团对纳米SiO_2颗粒改性环氧胶黏剂力学性能的影响,制备性能优良的纳米颗粒环氧树脂结构胶黏剂,研究了环氧树脂分别掺入氨基修饰的纳米SiO_2颗粒(SiO_2—NH_2)、甲基丙烯修饰的纳米SiO_2颗粒(SiO_2—C_4H_8)和无活性基团纳米SiO_2颗粒(SiO_2—0)胶黏剂的胶体力学性能。通过超声波细胞粉碎仪对纳米颗粒进行分散,制备了分别掺入3种纳米SiO_2颗粒、掺量(质量分数,下同)为0%、0.01%、0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.5%的十六类改性环氧胶黏剂,测试了胶黏剂的弯曲性能和拉伸性能,分析了试件的几种主要破坏形态,利用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米颗粒在环氧树脂中的拉伸断面形貌及分散情况。研究结果表明:当纳米SiO_2颗粒掺量从0%增加到0.05%时,胶黏剂的轴拉性能逐渐提升,然后随纳米SiO_2颗粒掺量增加而下降;当SiO_2颗粒掺量为0.05%时,SiO_2—NH_2、SiO_2—C_4H_8和SiO_2—0的拉伸强度较纯环氧胶黏剂胶体分别提高了47.60%、47.63%和36.12%,弯曲强度在SiO_2—NH_2、SiO_2—C_4H_8和SiO_2—0掺量分别为0.05%、0.05%、0.1%时最大,较纯环氧胶黏剂胶体分别提高了48.52%、62.20%和34.92%;胶体拉伸断面SEM分析表明,掺量为0.05%的纳米SiO_2颗粒有效分散在环氧树脂中,纳米SiO_2颗粒的加入能改变断面的粗糙度,纳米颗粒附近的基体产生明显的塑性变形,拉伸试件的断裂形式由脆性断裂转变为韧性断裂,胶黏剂的强度与韧性得到提升;过多的纳米SiO_2颗粒加入会让其在树脂中出现团聚现象,致使胶体力学性能急剧下降。     

环氧树脂对其固化物性能影响的研究

通过观察试验和测定试验,研究了不同环氧树脂对其固化物的表面质量、力学性能和热性能,测定了固化物的抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度、负荷变形温度和维卡软化温度.试验结果表明:当F-51、甲基四氢苯酐、铝粉三者用量的质量比为100∶85∶150时,环氧树脂F-51、甲基四氢苯酐环氧固化体系所得固化物的性能优于环氧树脂E-44、甲基四氢苯酐环氧固化体系所得固化物的性能.     

不同增容剂对动态固化PP/EPDM/EP 共混物结构与性能的影响

将动态硫化技术应用于环氧树脂(EP)增强聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)体系中,研究了不同增容剂对动态固化共混物结构与性能的影响.实验结果表明,马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)增容的动态固化PP/EPDM/EP共混物是三相结构,即EPDM分散相、EP颗粒分散相和PP连续相.共混物具有较高的拉伸强度和弯曲模量,冲击强度变化不大.马来酸酐接枝EPDM(EPDM-g-MAH)增容的动态固化共混物是“核-壳”复合分散相和PP连续相结构,其中EP颗粒为核,外面包覆着EPDM-g-MAH和EPDM.这种“核-壳”结构变相地提高了EPDM橡胶的体积分数,使得共混物具有较高的冲击强度,同时保持一定的强度和模量.     

丙烯酸酯改性己二胺固化剂对环氧树脂性能的影响

利用丙烯酸酯类对己二胺进行改性,作为环氧树脂的室温固化剂。利用红外光谱分析了固化剂的氨解变化,讨论了改性固化剂对环氧树脂固化反应产物的拉伸、弯曲、冲击等性能的影响。实验结果表明,丙烯酸酯改性的己二胺固化剂可以在室温下固化环氧树脂,所得的环氧树脂具有较好的力学性能。     

蒙脱土对木质素基环氧树脂材料的影响

以碱木质素为原料,三氟化硼乙醚为催化剂,用环氧丙烷对碱木质素进行丙氧基化改性后,与环氧氯丙烷反应合成木质素基环氧树脂。以合成的木质素基环氧树脂为基体,有机化蒙脱土为增强材料,采用插层复合法制备了木质素基复合材料。木质素基环氧树脂与有机蒙脱土有很好的相容性,用T31和甲基六氢苯酐作固化剂时,木质素基环氧树脂/有机化蒙脱土(OMMT)复合材料的拉伸强度和冲击强度均高于未加蒙脱土的木质素基环氧树脂。极少量的有机蒙脱土的加入可同时提高木质素基环氧树脂的韧性和强度。     

桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂的研究

针对桥面铺装结构较厚,且容易出现病害等问题,对桥面铺装材料力学性能进行分析,提出了一种桥面环氧薄层结构,并进行了防滑薄层弹性环氧胶黏剂的开发.通过对增韧剂、稀释剂和固化剂的研究、选择及配方优化,制得了一种性能良好的防滑薄层弹性环氧胶黏剂.通过拉伸测试可知,其拉伸强度可达21MPa,断裂伸长率达50%.同时其与混凝土粘接强度可达2.5MPa,且热相容性通过.试验结果表明,桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂综合性能优异,适用于桥面铺装工程.     

硅藻土负载环氧改性沥青混合料性能试验研究

针对沥青与环氧树脂相容性较差问题,利用大孔隙结构硅藻土负载环氧树脂,使得环氧树脂能够均匀分散到沥青中,制备出性能优异的硅藻土负载环氧改性沥青。对比测试了硅藻土负载环氧改性沥青和日本(TAF)环氧改性沥青在相同级配和试验条件下制成的环氧沥青混合料的相关路用性能试验。试验结果表明:硅藻土负载环氧改性沥青混合料具有优异的高温稳定性,与TAF混合料的高温稳定性基本相同。硅藻土负载环氧改性沥青混合料低温性能较差,低温抗弯拉强度较TAF混合料小近30%,最大弯拉应变与TAF混合料也有差距。硅藻土负载环氧改性沥青混合料具有较好的抗水损能力,浸水马歇尔残留稳定度值远大于普通沥青混合料,与TAF混合料相比差异不大。硅藻土负载环氧改性沥青混合料与TAF混合料的渗透系数相同,沥青种类对混合料排水性能影响不大;在排水性超薄沥青磨耗粘结层混合料配合比下,设计目标空隙率应不少于17%,如果在降雨量较大地区,可适当提高混合料目标空隙率。     

反应性聚碳酸酯增韧改性环氧树脂的相结构与性能

研究了反应性聚碳酸酯 /环氧树脂体系中胺化聚碳酸酯的用量对固化体系的形态结构、玻璃化转变温度 Tg 和力学性能的影响 .用 SEM和 AFM对固化体系的形态进行了表征 .结果表明 ,固化体系的相容性良好 ,形成一个均相网络结构 .对胺化聚碳酸酯改性环氧树脂的体系与纯环氧树脂体系的力学性能进行了比较 ,发现前者断裂韧性和冲击韧性分别提高了 50 %和 4 4% ,而弯曲性能变化不大 ,拉伸性能有所下降 .DSC的测试结果表明增韧体系的 Tg 下降 .     

大豆油丙烯酸酯改性双酚A型环氧树脂的研究

以丙烯酸和环氧大豆油（ESO）为原料合成了大豆油丙烯酸酯(AESO).通过红外光谱、示差扫描量热法、热重分析、力学性能测试及硬度测试,研究三乙烯四胺作为固化剂时大豆油丙烯酸酯改性双酚A环氧树脂（DGEBA）的热学性能、力学性能以及硬度. 结果表明:三乙烯四胺固化大豆油丙烯酸酯的焓变（?H =28.63 J/g）远小于三乙烯四胺固化双酚A环氧树脂的焓变（?H=428.25 J/g）;随着混合体系中大豆油丙烯酸酯质量分数的增加,焓变、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、拉伸模量以及硬度都会减小,峰值固化温度（Tp）、冲击强度、断裂伸长率会逐渐增加,改性的双酚A型环氧树脂逐渐变为韧性断裂,证明大豆油丙烯酸酯对双酚A环氧树脂有优良的增韧作用.     

Amino-functionalized carbon nanotubes/polyphosphazene hybrids for improving the fire safety and mechanical properties of epoxy

To expand further modern industrial applications of epoxy resin (EP), the urgent problems of flammability and poor mechanical properties have to be solved. Therefore, amino-functionalized carbon nanotubes (AFP@CNTs) was designed and successfully synthesized to enhance the comprehensive properties, including fire safety and mechanical properties. Especially, the flame retardant mechanism, the combustion and pyrolysis process of EP/AFP@CNTs were investigated as well. With the addition of 1.5 ?wt% AFP@CNTs, the peak heat release rate (PHRR) and total heat release (THR) of EP were reduced by 27.6% and 29.0%, respectively, which may due to the cooperative effect between the phosphorus-nitrogen synergistic flame retardant of polyphosphazene and the cohesive phase flame retardant of carbon nanotubes. In addition, the mechanical performance of EP/AFP@CNTs composites were also investigated. The results showed that the impact strength, tensile strength and the storage modulus effectively increased by 65.0%, 29.0% and 13.2%, respectively. Meanwhile, the change of the combustion and pyrolysis process of EP/AFP@CNTs may be attributed to the catalytic effect of the amino-functionalized polyphosphazene, which could participate in the formation of epoxy thermal curing crosslinking network and catalyze the degradation process of epoxy resin.     

双酚F环硫/环氧树脂/胺体系固化反应及其交联网络的研究

合成了双酚F环氧/环硫树脂，采用元素分析、红外光谱分析和核磁共振光谱分析确定了合成树脂的结构,对比研究了环硫基团/环氧基团为0/100、15/85和50/50（质量比）的双酚F环硫/环氧树脂与脂环胺DMDC固化剂体系的固化行为。通过差示扫描量热仪（DSC）、动态力学热分析仪（DMTA）等手段研究了固化剂配比对体系固化程度、固化物的模量和玻璃化转变温度的影响，结果显示：当环硫基团质量分数从0分别增加到15%和50%时，环硫/环氧树脂/胺体系不仅固化速度加快，且固化剂用量相应减少约15%和50%，说明胺基与环硫基团开环反应形成的—SH或—S-可作为固化剂进一步与环氧基团和环硫基团进行开环反应；另一方面，固化物的模量和玻璃化转变温度有所提高，说明环硫树脂固化物交联网络更密集，也证明了环硫/环氧树脂的固化反应行为与环氧树脂存在不同。     

乳化沥青碾压贫混凝土路面基层材料研究

通过4种乳化沥青掺量的碾压贫混凝土工作性能观测,借助微机控制万能试验机测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和劈裂回弹模量,进行5次冻融循环实验,并借助扫描电镜观察乳化沥青与水泥浆体的微观结构特征。结果表明,乳化沥青掺量增加,降低了贫混凝土的工作性能、无侧限抗压强度、间接抗拉强度和劈裂回弹模量,乳化沥青微粒分散不均匀和局部黏聚成膜是引起贫混凝土力学性能离散的主要原因;增大乳化沥青掺量,贫混凝土抗冻性指标略有提高;水泥水化产物与沥青相互交织,改善了沥青与其它固化颗粒的界面性能;6%掺量的乳化沥青贫混凝土满足我国对沥青路面半刚性基层强度和回弹模量的要求。     

高性能环氧沥青材料的绿色制备技术

通过加入高分子脂肪族多元醇中和环氧沥青中的游离顺酐,避免顺酐挥发对生产和使用环境的影响,保证了环氧沥青材料的绿色制备和使用.制备可用于粘结层与铺装层的环氧沥青材料平均拉伸强度分别达到6.8和2.4MPa,平均断裂延伸率分别达到204.1%和292.3%.作为粘结层材料,与水泥混凝土的拉拔强度为2.0MPa,剪切强度为2.2MPa,与钢板的拉拔强度达到7.8MPa,作为混合料制备的马歇尔试件最终稳定度为56.98kN.