PES/MBMI-F51复合材料的微观形貌与性能

以4,4′-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺(MBMI)和酚醛环氧树脂(F51)为基体,聚醚砜(PES)为增韧剂,采用原位聚合法制备了PES/MBMI-F51复合材料,并研究复合材料的微观结构及其力学性能与耐热性能.红外光谱测试结果表明:MBMI中的碳碳双键和环氧基参与了体系的交联固化反应,不饱和双键和环氧基特征峰消失.SEM结果显示:未添加PES的树脂基体断面光滑,裂纹发展方向一致,呈脆性断裂;加入适量PES后,PES在基体中分散均匀,并形成稳定的两相结构,两相间界面模糊,相互渗透,断面粗糙,裂纹不规则发展,呈韧性断裂.力学性能测试结果显示:弯曲强度与冲击强度均呈现先升后降的趋势,当PES质量分数为4%时,达到最大值,分别为142.27 MPa和18.65 kJ·m~(-2),比MBMI-F51基体分别提高了36.3%和63.2%.热失重测试表明:适量的PES可以使复合材料的分解温度略有提高.     

纳米二氧化硅改性环氧树脂复合材料的性能研究

利用硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面改性,进而通过共混法将改性后的纳米SiO2粒子分散到环氧树脂(Epoxy)中,制备了不同纳米SiO2含量的SiO2/EP复合材料.利用IR,SEM和TGA、阻抗分析仪等研究了SiO2添加量对复合材料微观结构、热稳定性和介电性能的影响.结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,SiO2/EP复合材料的热稳定性逐渐升高,介电常数和损耗因数则呈先降低后增加趋势;当纳米SiO2含量为4%时,纳米颗粒在复合材料中分散均匀,复合材料的热稳定性好,介电性能最优(当测试频率为1GHz,介电常数为2.86,介电损耗为0.023 53).分析了复合材料热稳定和介电性能变化的微观机理.     

聚醚砜改性环氧树脂低温力学性能研究

采用自制聚醚砜与环氧树脂反应,合成了改性环氧树脂,结合DSC,SEM及FT-IR等手段,研究了不同聚醚砜含量的改性环氧树脂在低温下(-50℃)的力学性能。研究表明:聚醚砜对环氧树脂固化温度影响不明显;低温下,聚醚砜含量升高,环氧树脂拉伸强度及弯曲强度先增加后降低,当聚醚砜含量为40%时,改性环氧树脂在低温下的拉伸强度及弯曲强度最高,分别为114.42 MPa及193.76 MPa。     

微/纳米无机颗粒对聚氨酯-环氧树脂基复合材料性能的影响

通过机械搅拌混合法制备了微/纳米无机颗粒改性的聚氨酯-环氧树脂复合材料,研究了颗粒组成和含量对复合材料力学和热稳定性的影响,进而探讨了所得复合材料的强韧化机理.结果表明:相比微米颗粒,纳米颗粒的加入能显著提高复合材料的层间剪切强度和拉伸强度,降低层间剪切模量,同时改变材料的断裂方式.当纳米SiC颗粒的添加量(质量分数)为2%时,所得复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别为44.7 MPa和56.56MPa,相比添加前提高约88%和74%,所得复合材料不同失重率下对应的温度较添加前提高了4~8℃.纳米颗粒弥散强化和钝化银纹扩展是复合材料主要的强韧化机理.     

纳米Al203/PI三层复合薄膜的制备与表征

以3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为缩聚单体,利用高压静电纺丝技术制备出纳米Al_2O_3/PAA(聚酰胺酸)复合薄膜.以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为原料制备出聚酰胺酸铺膜胶液,在电纺膜的两侧进行流延成膜,并热亚胺化处理.对复合薄膜进行化学组成、微观形貌、耐电晕性能、力学性能和热学性能测试分析.结果表明:复合薄膜的亚胺化较完全,纳米Al_2O_3均匀地分散在聚酰亚胺基体中,在纳米氧化铝掺杂量为6%时综合性能最佳,耐电晕老化时间为12.3 h,是未掺杂纳米氧化铝三层复合薄膜的3倍以上,拉伸强度达到最大值(174 MPa),同时断裂伸长率达到21%.纳米Al_2O_3的加入使得复合薄膜的热稳定性有所提高,起始热分解温度从578.7℃提高到591.3℃.     

环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了双酚A型氰酸酯(BADCy)/双酚A型环氧树脂(E-51)体系的共固化机理,通过热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明E-51的加入对BADCy/E-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当E-51含量为30%(质量分数)时,材料的冲击强度可达14.38 kJ/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。     

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.     

光学透明、低热膨胀性的甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜

通过化学预处理和机械处理的方法制备出甲壳素纳米纤维,再利用真空抽滤的方法制备出甲壳素纳米纤维膜,将所得的纳米纤维素浸渍到聚醚砜树脂中,制备了甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对机械处理的甲壳素纳米纤维的形态特征进行表征。采用紫外光分光光度计、热机械分析仪(TMA)分别对甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的透光性、热膨胀性做分析,用万能力学试验机测试甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的拉伸性能。结果表明,机械处理后,甲壳素纤维达到纳米级别,随机械处理手段增加,甲壳素纳米纤维直径逐步变小。甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜保持了较高的透光率,对比树脂材料,热稳定性和力学强度明显增强,是一种具有高透光性、低热膨胀性的复合膜,在光学基底材料、显示器等方面具有较大的应用潜力。     

离子注入聚醚砜膜的光电特性研究

用15keV的N+或Ar+注入聚醚砜（PolyetherSulfone简称PES）薄膜,在D＝3×10（16）ions／cm2时,纯PES膜表面电导率提高了五个数量级,掺碘PES膜表面电导率提高了四个数量级。在D＝3×10(16)ions／cm2时,离子注入PES膜的表面电导率已达到半导体水平且在大气中非常稳定。离子注入引起PES膜先吸收率显著增加。     

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%。     

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。     

Al_2O_3/SiC纳米陶瓷复合材料的制备及力学性能

采用一次粒径分别为10nm和15nm的αAl2O3和SiC粉体为原料,制备了Al2O3/SiC纳米陶瓷复合材料·纳米SiC颗粒明显抑制Al2O3基体晶粒的长大,SiC体积分数超过4%时,材料的断裂方式由沿晶断裂变为穿晶断裂·随SiC含量的增加,Al2O3/SiC纳米复合材料的硬度增大·材料的弯曲强度和断裂韧性在SiC体积分数为5%时达到最大值·最大三点弯曲强度和断裂韧性分别为641MPa和47MPam1/2,明显高于热压单相Al2O3陶瓷(344MPa和31MPam1/2)·复合材料的强化主要来源于内晶颗粒残余应力强化和晶粒细化...     

硅含量对气相SiO_2/环氧树脂复合材料热稳定性的影响

采用一定含量的气相SiO_2改性2-氨基苯并噻唑(2-ABZ)固化的4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂(TDE-85),制备一种气相SiO_2/环氧树脂复合材料(SiO_2-EC),通过热重分析(TGA)研究SiO_2-EC的热稳定性能.基于TGA曲线,通过运用扣除SiO_2质量的校正方法与没有扣除SiO_2质量的未校正方法,分别得到校正与未校正的初始分解温度(tIDT),最高质量损失速率温度(tmax)和积分过程分解温度(tIPDT),探究气相SiO_2对复合材料热性能的影响.结果表明:SiO_2-EC校正前后的TGA数据均高于纯环氧树脂,气相SiO_2的加入提高了环氧树脂的热稳定性能,随着气相SiO_2含量的增加,气相SiO_2提高环氧树脂热稳定性的效果呈先增加后降低的趋势,当气相SiO_2含量为6%时增强效果最好,其在复合材料中分散均匀,热稳定性良好,tIDT、tmax和tIPDT分别为291,370,490℃,600℃时的质量保留率为13.52%,比纯环氧树脂提高了5.84%,这是因为气相SiO_2与环氧树脂基体发生了物理交联和化学键合,从而提高了树脂的热稳定性能.     

不同种类环氧树脂对PA6/CaCl2体系性能的影响

利用熔融挤出法研究了两种不同环氧值的环氧树脂(E20,E06)对PA6/CaCl2复合体系的结晶、力学、耐热性能的影响。结果表明,在相同环氧树脂含量下,PA6/CaCl2/E20复合材料的熔融温度、起始结晶温度、结晶峰温度、结晶度大体上低于PA6/CaCl2/E06复合材料的值,PA6的结晶受限程度也较大。当EP含量为9份时,PA6/CaCl2/E20与PA6/CaCl2/E06复合材料的拉伸强度均达到最大值(92.7,87.0 MPa),与PA6/CaCl2(47.0 MPa)相比提高了97%和85%。当E20,E06含量分别为3份、5份时,PA6/CaCl2/EP复合材料的冲击强度分别达到最大值8.7,8.7 kJ/m2,与PA6/CaCl2(6.0 kJ/m2)相比提高了45%。另外,加入适量E20,E06后,复合材料耐热性能均有显著提高,且热稳定性降幅不大。综合得知,加入适量的环氧值较高的E20可以得到力学性能优良、耐热性能较好的PA6/CaCl2/E20复合材料。     

氧化铝填料含量和粒径对环氧树脂复合材料力学性能的影响

以双酚A型环氧树脂为基础树脂,以不同粒径、不同形态的微米氧化铝为填料,设计了复合材料的配方并制备了复合材料;通过对复合材料力学性能以及显微结构的测试分析,研究了氧化铝填料含量、粒径和形态对环氧树脂复合材料力学性能的影响规律,分析了影响机理。结果表明:环氧树脂复合材料的力学性能随氧化铝填料体积分数的增加先增大后减小,当填料为5μm球形氧化铝且填料的体积分数为3.22%时,复合材料的力学性能较好,拉伸强度与冲击强度分别可以达到77.62MPa、13.92kJ/m2,较纯环氧树脂分别提升了30.48%与44.10%;由显微结构可以看出,环氧树脂中的氧化铝填料在自身周围形成银纹,起到了吸收外界应力的作用,提高了复合材料的韧性;观察氧化铝填料在环氧树脂中的分布可以发现,与其他粒径和形态的氧化铝填料相比,5μm球形氧化铝填料在环氧树脂中分布较好,与环氧树脂的界面也较好,使得复合材料具有更好的力学性能。     

无机纳米粒子对木粉/高密度聚乙烯木塑复合材料热学及力学性能的影响

为了探讨3种无机纳米粒子(纳米碳酸钙(NPCC)、纳米蒙脱土(NMMT)和纳米氧化铝(NAL))对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料热学性能和力学性能的影响,采用模压成型方法制备木粉/HDPE木塑复合材料,利用综合热分析仪和热膨胀系数仪分析了木塑复合材料的热学性能,并测定了其力学性能.结果表明,3种无机纳米粒子对木粉/HDPE木塑复合材料的热学性能和力学性能均有一定影响.其中:添加NPCC可使木粉/HDPE木塑复合材料的线性热膨胀系数降低38.95%,并具有较好的热稳定性,从而在受热过程中的起始热分解温度提高了2.8℃,600℃时的残重率提高了39.1%;同时,添加NPCC的木粉/HDPE木塑复合材料力学性能提高的幅度最大,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.86%、11.05%和35.32%.     

中空玻璃微球改性环氧树脂复合材料的性能研究

通过在环氧树脂E51基体中添加中空玻璃微球（Hollow glass microspheres,HGM）制备出低介电环氧树脂／HGM复合材料。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）分析HGM在环氧树脂中的分散情况并研究了HGM及不同含量HGM对环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性、力学强度及吸水率的影响。结果表明：HGM均匀地分散于环氧树脂中;复合材料的介电常数随着HGM含量的增加呈明显的下降趋势,当HGM为33．3％时,材料的介电常数降至了2．65;HGM对环氧树脂的热稳定性影响不大,初始热分解温度最大提高了10℃,玻璃化转变温度下降2-3 ℃;触变剂SiO2的加入有效减少了材料的力学强度的损失;在25℃下,复合材料的吸水率明显降低,但在100℃的沸水中,当HGM质量分数大于10％时,吸水率随着HGM添加量的增加而有所上升。     

四氧化三铁负载石墨烯/聚偏氟乙烯复合电介质材料的温敏极化特性

将水热合成四氧化三铁负载的石墨烯(rGO/Fe_3O_4)引入到聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备三元复合电介质材料(rGO/Fe_3O_4/PVDF).利用SEM、TEM、XRD、阻抗分析仪等测试手段对复合材料的形貌、结构、介电性能进行了表征,着重研究了材料在不同温度下的介电性能及极化特性.结果表明,Fe_3O_4的存在有效促进了石墨烯的分散,协同增强了PVDF电介质的介电性能.此外,复合材料的表面极化表现出了很强的温度依赖性,其介电常数随着温度升高而增大,尤其在玻璃化转变温度和熔点附近,材料表现出较大的介电松弛.     

光学透明、低热膨胀性的甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜

 通过化学预处理和机械处理的方法制备出甲壳素纳米纤维,再利用真空抽滤的方法制备出甲壳素纳米纤维膜,将所得的纳米纤维素浸渍到聚醚砜树脂中,制备了甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）对机械处理的甲壳素纳米纤维的形态特征进行表征。采用紫外光分光光度计、热机械分析仪（TMA）分别对甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的透光性、热膨胀性做分析,用万能力学试验机测试甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的拉伸性能。结果表明,机械处理后,甲壳素纤维达到纳米级别,随机械处理手段增加,甲壳素纳米纤维直径逐步变小。甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜保持了较高的透光率,对比树脂材料,热稳定性和力学强度明显增强,是一种具有高透光性、低热膨胀性的复合膜,在光学基底材料、显示器等方面具有较大的应用潜力。     

湿固化聚氨酯/有机硅嵌段共聚物的合成与性能

以聚醚多元醇、有机硅低聚物(PDMS)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料,苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)及氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为封端剂,制备了一系列湿固化的聚氨酯/有机硅(PU/PDMS)嵌段共聚物,并对其热稳定性、表面性能、力学性能及介电性能进行了测试和表征.结果表明,所制备的聚氨酯/有机硅嵌段共聚物具有良好的热稳定性和表面疏水性,介电性能也得到了很大的提高,而力学性能基本得到保持.