环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝复合材料的力学性能及介电性能

以甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,制备了环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝三元复合材料,并对其力学性能、介电性能以及热稳定性能进行了研究,同时探讨了其性能增强机理。结果表明:当聚醚砜(PES)和纳米氧化铝(nano-Al_2O_3)的质量分数分别为15%和3%时,环氧树脂/15PES/3Al_2O_3复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别达到45.7kJ/m~2、87 MPa和180MPa,与纯环氧树脂相比,均有大幅度的提高。在测试频率为100Hz时,复合材料的介电常数和介电损耗分别为7.7和0.013 5,介电性能较纯环氧树脂也有一定提高。此外,热分解温度比纯环氧树脂的提高了73℃,热稳定性得到提高。     

热塑性塑料对环氧树脂冲击性能及热性能的影响

采用聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)3种热塑性塑料改性环氧树脂,研究了不同热塑性塑料对环氧树脂在低温(77 K)及室温下的冲击性能及热性能的影响。研究结果表明:相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂在77 K时的冲击强度分别提高了50.7%、36.4%和30.7%,在室温下的冲击强度分别提高了58.5%、39.2%和28.9%;PEI、PC和PBT改性环氧树脂及纯环氧树脂在-150℃的储能模量分别为5025 MPa、4733 MPa、4539 MPa和3853 MPa;相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂的起始热失重温度分别提高了14℃、10℃和7℃。表明热塑性塑料可提高环氧树脂的冲击性能和热稳定性。     

碳纳米管增强环氧树脂基复合材料的制备及其力学性能

通过对多壁碳纳米管进行表面处理,用超声分散和模具浇注成型法制备了碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料。研究了碳纳米管含量和表面处理对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能和断面形貌的影响,分析了碳纳米管对环氧树脂的增强机理。结果表明,随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管/环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度及模量先增加后减小;当碳纳米管的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量分别达到最大值69.8MPa、136.9MPa和3.72GPa,比纯环氧树脂提高了33.9%、29.3%和4.8%;当碳纳米管的质量分数为1.5%时,拉伸模量达到最大值2050.5MPa,比纯环氧树脂提高了7.3%。     

光电组件用环氧树脂粘结剂的增韧研究

光电组件用粘结剂应具有较高的强度和一定的抗冲击柔性,常用的环氧树脂粘结剂具有极高的强度,但缺乏柔性,硬度太高（一般大于90 ShoreD）,尤其在低温下易碎裂。以端羧基丁腈橡胶（CTBN）对环氧树脂改性的研究结果表明,当CTBN含量为20时,共聚物的断裂伸长率高达90.63,抗冲击强度达到59.5 kJ/m2,拉伸强度达到29.0 MPa,杨氏模量达到372 MPa,环氧树脂的韧性得到明显提高,可满足光电组件的应用要求。     

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.     

氨酯基改性的端胺基聚醚型柔性固化剂的合成及性能研究

为了改善环氧树脂的韧性，以甲苯二异氰酸酯和聚氧化丙烯二元醇为原料，合成了羰羟基聚氨酯预聚体。该预聚体同环氧氯丙烷进行了开环加成反应，得到了中间体氯化聚醚二元醇，再经乙二胺胺解后，制得了氨酯基改性的端胺基聚醚型生固化剂，产物通过红外光谱和端基分析进行了表征，在室温下研究了固化剂与环氧树脂胶片的力学性能。以联二脲为填料，胶片在20℃，50℃及－40℃下的拉伸强度和延伸率分别为6．44MPa和124．15％，2．68MPa和85．24％，27．38MPa和24．09％。玻璃化转变温度表明加入该固化剂后体系的柔生得到了增加，断面形貌呈现出明显的韧性断裂行为。     

环氧丙烯酸树脂相结构对力学性能影响

为了提高环氧树脂E44韧性,通过改变环氧树脂E44与热塑性丙烯酸树脂中丙烯酸树脂的含量,观察混合树脂分别在二乙烯三胺(DETA)和六氢苯酐(HHPA)固化时的相结构变化,采用扫描电子显微镜(SEM)、万能拉伸试验机、简支梁冲击试验机进行表征,SEM结果显示在两种固化剂条件下随着丙烯酸树脂的增加都依次出现单分散相机构、双连续相结构、相反转结构,力学性能测试结果显示在DETA固化条件下出现双连续相结构时丙烯酸树脂含量在15~20phr,可提高材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,但韧性降低;在HHPA做固化剂条件下,出现双连续相结构时丙烯酸树脂含量在40~50phr,可显著提高材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,并且材料韧性增强,显示出比较好的增韧改性作用。     

有机硅树脂对环氧树脂浇注体性能的影响

采用有机硅对环氧树脂进行改性,通过有机硅的羟基与环氧树脂缩合,提高环氧树脂浇注体的伸长率,粘接强度.通过甲基苯基有机硅树脂与其他液体橡胶比较,对环氧树脂从伸长率,拉伸强度,弯曲强度,粘接强度等方面的影响来证明其优越性.     

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。     

物理老化对非晶态聚醚砜共聚物力学性能和形态结构的影响

采用示差扫描量热法（DSC）、 应力 应变测量、 荧光光谱和透射电镜等方法研究了物理老化对非晶态聚醚砜共聚物膜的拉伸屈服行为及微观结构的影响. 研究结果表明， 聚醚砜共聚物经物理老化后， DSC升温曲线上出现吸热峰，T_g升高， 初始模量和屈服应力增加， 断裂伸长率下降. 物理老化后的聚醚砜共聚物在拉伸过程中出现应力屈服峰， 实质上是逐步打开凝聚缠结的过程. 荧光光谱的研究证明， 非晶态聚醚砜共聚物由于主链苯环密度较高， 苯环受激处于激发态时易与周围激态苯环相互作用形成激基缔合物， 缔合物发射峰的强度随老化时间增加而增强. 电镜对形态结构的分析进一步表明， 聚醚砜共聚物经物理老化后其聚集态形成了某种局部有序结构.     

纳米碳酸钙作为环氧树脂增韧材料的研究

文中研究了纳米碳酸钙作为增韧填料对环氧树脂力学性能的影响。纳米碳酸钙经表面处理后，填充到环氧树脂体系中，使环氧树脂拉伸强度提高39%、弯曲弹性模量增大52.9%、冲击强度提高68.6%。冲击断面SEM照片分析结果表明，改性纳米碳酸钙在环氧树脂中能够均匀分散，并在纳米碳酸钙和其周围的基体界面相出现大量的银纹，从而提高了复合材料的抗冲击强度。     

VARTM制备麻纤维增强环氧树脂复合材料研究

通过对黄麻纤维热处理、碱处理、硅烷偶联剂处理和异氰酸酯处理进行表面改性,并对改性黄麻纤维布进行热压工艺处理,最后采用VARTM成型工艺制备黄麻纤维增强环氧树脂复合材料,并对其性能进行了系统研究.通过扫描电镜(SEM)分析表明,热处理和碱处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结未得到明显改善,而通过硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维增强环氧树脂复合材料的界面粘结性能得到了显著的提高.将硅烷偶联剂和异氰酸酯处理的黄麻纤维布通过热压处理不仅可以增加复合材料中黄麻纤维体积含量,而且可以提高复合材料的综合性能,复合材料力学性能研究表明,经硅烷偶联剂处理后的黄麻纤维增强复合材料拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了18.6%,71.4%和50.2%.经异氰酸酯处理的黄麻纤维增强复合材料的拉伸强度、模量和弯曲强度分别提高了16.3%,34.0%和50.3%.     

热致液晶PET—PHB共聚酯增韧改性环氧树脂

采用熔融共混方法,用热致液晶PET－PHB共聚酯对环氧树脂进行增韧改性,并研究了共混体系的力学性能。借助扫描电镜,对材料断裂面的动态结构进行了分析,探讨了体系的形态结构与冲击性能之间的关系。研究结果表明,改性材料的弹性模量高于纯环氧树脂,其冲击强度及拉伸强度均有大幅度提高。当PET－PHB共聚酯的加入量为10％时,环氧改性材料的拉伸强度及冲击强度均为最大值。此时,改性材料的断面形态呈微观网络分布,明显不同于未改性环氧树脂脆性断裂的台阶型结构。     

一种非开挖管道修复专用复合树脂的研究

利用不同官能度、不同分子量的端氨基聚醚与环氧树脂E44复配出可用于非开挖管道修复的复合树脂,分别测试了不同配方组成的弯曲强度和剪切强度,得到了性能较优的配方组成,并利用差示扫描量热仪(DSC)对其固化反应过程进行了监测。监测结果表明:该复合树脂弯曲强度可达35.4 MPa,剪切强度可达8.1 MPa;固化反应放热为152 J/g,固化反应的固化温度为54.01℃。     

建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究

为详细分析建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能,提出建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂的性能研究方法,从不同聚酰胺树脂含量、不同预聚体配比与含量两个角度,测试建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂使用在建筑材料中的使用性能.测试结果显示:聚酰胺树脂含量为10 g,黏度将提升至100000 mPa·s,对改性E-51环氧树脂胶黏剂的工艺性存在负面影响;聚酰胺含量增多,改性E-51环氧树脂胶黏剂拉伸强度、压缩强度逐渐变小,剪切强度值逐渐变大;将二乙烯三胺和聚酰胺按照6.6:1.1比例混合后,改性E-51环氧树脂胶黏剂使用性能最佳;制作预聚体时,OH:NCO的最佳比例为1:3,预聚体含量为35 g时,建筑用聚酰胺树脂改性E-51环氧树脂胶黏剂剪切强度最高、胶黏剂力学性能最佳.     

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.     

NiTi纤维表面处理对其树脂基复合材料 力学性能的影响

为了提高基于NiTi纤维与树脂复合材料的拉伸、冲击、弯曲性能,采用硝酸、硅烷偶联剂、异氰酸酯涂层以及低温等离子体与硅烷偶联剂联合处理等方法对NiTi纤维表面进行处理,增强纤维与树脂间的界面黏结. 研究表明: NiTi纤维经不同方法处理后,其环氧树脂复合材料的层间剪切强度提高了10.90%～44.74%. 低温等离子体处理的NiTi纤维再经硅烷处理,其环氧树脂复合材料的拉伸性能、冲击性能、弯曲性能分别提高了88.81%, 98.43%和45.55%,且纤维与树脂黏合较好.     

改性石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响

将改性磷石膏晶须与高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)进行共混,通过注塑成型技术制备HDPE/磷石膏晶须复合材料,采用傅立叶转换红外光谱(FI-IR)、扫描电镜(SEM)、热分析(DSC)等技术,分析改性磷石膏晶须对HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明:改性后HDPE/磷石膏晶须复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别为44.33 k J/m2、25.54 MPa和473.5 MPa,与纯HDPE相比,相应提高了31.5%、6.64%和25.15%;与未改性HDPE/磷石膏晶须复合材料相比,冲击强度提高69.13%,拉伸强度与弯曲强度分别降低1.28%和9.65%。故改性后HDPE/磷石膏晶须的综合性能较好。     

三维网状Al2O3／环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

采用有机泡沫浸渍法制备Al2O3多孔陶瓷,然后用无压渗透技术将环氧树脂与Al2O3多孔陶瓷复合,得到三维网状Al2O3 /环氧树脂材料.观察了复合材料的表面形貌,研究了Al2O3含量对抗磨损性能和弯曲强度的影响,并与Al2O3颗粒增强环氧树脂复合材料进行了性能对比.结果表明,Al2O3的体积含量为31%时,Al2O3三维网状/环氧树脂复合材料的弯曲强度最高,达59.53 MPa,抗磨损性能较环氧树脂提高了55.8%,与Al2O3颗粒增强环氧树脂复合材料相比,其单位面积磨损29%,而弯曲强度低12.4%.     

环氧树脂混凝土路用性能研究

着重介绍环氧树脂结合料的性能及ERC的路用性能,针对钢桥的受力和变形特性,进行了环氧树脂结合料性能试验研究(包括强度测试、弯曲变形能力测试和抗紫外线老化性能测试)和ERC的路用性能研究(包括强度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和温缩试验).结果表明:新环氧树脂胶黏剂不仅在常温和中温下有足够的强度,低温下也具有良好的韧性,使铺装材料具有良好的热稳定性和低温变形能力,抗老化能力优良;ERC具有抗压强度高、低温变形能力强、高温抗车辙能力好等优点,是一种强度高、路用性能好的材料,可作为桥面的铺装层或路面表面层.