聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA体系的固化反应

采用聚氨酯预聚体、扩链剂和交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)树脂进行改性,通过红外光谱和示差扫描量热法(DSC)分析,探讨聚氨酯(PU)改性TDE-85/MeTHPA树脂体系固化反应。研究表明:固化反应的表观活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系的83.14 kJ/mol降至PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系的67.91 kJ/mol。确定的PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系合适的固化工艺条件为:120℃,2 h 140℃,2 h 160℃,2 h。在该固化工艺制度条件下,PU改性TDE-85/MeTHPA体系固化反应完全,能满足固化工艺要求。     

聚酰胺酸改性环氧树脂耐热性的研究

用4, 4′-二氨基二苯基砜(DDS)做固化剂,采用聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,研究了PAA用量、固化剂用量和反应时间对环氧树脂耐热性的影响,采用TG测定不同配比、预反应时间及不同固化温度下改性EP的耐热性,利用SEM对最佳配比固化后样品的表面和断面形貌进行了分析.结果表明,改性树脂最佳固化工艺条件为:120 ℃,1 h→150 ℃,1 h→170 ℃,2 h→200 ℃,2 h→250 ℃,2 h;改性树脂配比为mEP∶mPAA∶mDDS=1∶0.75∶0.08;预反应时间3 h,改性EP的热分解温度为411 ℃,比未改姓EP提高了近80 ℃以上;EP/PAA/DDS固化后样品无明显的两相结构,树脂的相容性较好.     

超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂复合材料的固化行为及性能研究

采用非等温DSC法对超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂固化体系的固化反应热行为及固化动力学进行了研究,分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,利用Crane模型计算出固化反应级数,通过固化体系的DSC数据确定了体系的固化工艺为100 ℃2 h→140 ℃2 h→160 ℃1 h,并通过TG及DSC测试了在该工艺固化后复合材料的5%热失重温度在287~330 ℃,玻璃化转变温度在105.29~130.27 ℃之间,具有良好的热性能.      

环氧树脂/氰酸酯共固化体系热性能的研究

通过凝胶实验和DSC测试,研究了含异辛酸钴促进剂的环氧树脂(EP)/氰酸酯(CE)共混体系中的工艺参数对固化速度和产物热性能的影响。结果表明,当固化温度高于180℃时,加入促进剂的量高于0.05%对体系的固化反应速度无明显的影响。综合考虑体系的热性能、成本、可加工性等因素,该体系最佳的工艺和配方为m_EP/m_CE为6/4,w_钴盐=0.05%,T_固化=180℃,t_固化=3h,在200℃下后固化2h。在所选出的这种配方和工艺条件下得到的样品的热变形温度可达201℃。DSC和红外光谱的分析结果还表明,固化反应分为2步,首先为氰酸酯的自聚生成三嗪环,再与环氧基团反应生成噁唑啉及噁唑烷酮结构。这些生成的五元和六元环使体系的热性能明显提高。     

低介质损耗乙烯基树脂材料的制备与性能

使用双酚A(BPA)和4-乙烯基苄氯(VBC)为原料合成一种双酚A型乙烯基苄基醚(VLBPA)树脂,采用高效液相色谱、红外光谱分析和核磁共振氢谱表征方法,确定了产物结构,探究了产物的最优合成条件。在145℃/1.5 h+175℃/2 h+210℃/4h固化条件下制备VLBPA固化物,并测试了其热学性能和介电性能。结果表明,产物的最优合成条件为：n(BPA)∶n(VBC)∶n(NaOH)=1.0∶2.8∶2.4,反应时间7 h,该条件下产物产率可达到92.76%。差示扫描量热(DSC)分析结果表明,VLBPA在117.7℃时存在融化的吸热峰,在156.3℃时存在乙烯基的交联放热峰。树脂固化物在N₂气氛下5%热失重温度(T_5%)达到了400.5℃,具有良好的热稳定性能;在频率10 GHz下,介电常数(D_k)为2.79,介质损耗(D_f)为0.006 5。     

八马来酰亚胺基苯基POSS/BT树脂固化行为

合成了八马来酰亚胺基苯基POSS(OMPS),并对产物进行了测试表征。将OMPS与4,4′-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)/双酚A型氰酸酯(BCE)(BT树脂)进行共混,差示量热扫描仪(DSC)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)测试结果表明,在220℃左右,OMPS/BT树脂固化反应能充分进行;在140～220℃范围内分段固化,动态粘弹分析仪(DMA)测试结果显示固化后树脂的T_g不高,250℃下固化1h后,DMA测试结果显示T_g有明显提高。OMPS/BT树脂复合材料的介电测试结果显示,加入适量的OMPS能明显降低BT树脂的介电常数。     

FUP/MMA/T-60改性粉煤灰固化反应动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了自制柔性不饱和聚酯/甲基丙烯酸甲酯树脂(FUP/MMA)和柔性不饱和聚酯/甲基丙烯酸甲酯/T-60改性粉煤灰(FUP/MMA/CFA)复合体系的固化过程.利用Kissinger法、Ozawa法求出FUP/MMA和FUP/MMA/CFA两体系固化反应的表观活化能分别为81.578 kJ·mol-1和77.231 kJ·mol-1;用ASTM E698-79标准方法求得两体系固化反应的指前因子lnA分别为20.40 s-1和19.15 s-1;结合Crane方程得到两体系的反应级数n分别为0.9377和0.9359;最终确定了固化反应的动力学方程.用T-β外推法确定了凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺温度.     

高性能聚酰亚胺树脂热固化过程及热分解机制的研究

用高分辨裂解气相色谱-质谱(HR PyGC-MS)研究了以降冰片烯为端基的聚酰亚胺(PMR-Ⅱ)的热固化过程和热分解行为.PMR-Ⅱ预聚体在330～390℃经不同时间(0～20h) 固化后,根据其在315～590℃裂解产物的组成与分布,讨论了聚酰亚胺树脂的热固化和热分解反应机制.     

基于生物柴油的二聚化及其聚酰胺树脂的合成

以乌桕梓油生物柴油为对象,研究了不饱和脂肪酸甲酯二聚体的制备及聚酰胺树脂的合成。结果表明,二聚体合成最优工艺条件为:催化剂膨润土加入量12%(质量分数),催化助剂LiCl 0.8%(质量分数),反应温度220℃,反应时间6 h。在此条件下,二聚体收率为75.2%。以上述所得二聚体进一步制备聚酰胺树脂,并将其应用于环氧树脂固化体系中,对聚酰胺树脂固化物产品进行DSC、耐热性和力学性能测试。结果表明,当聚酰胺与环氧树脂固化体系质量比为0.6∶1时,固化反应最完全,固化物产品的耐热性能最高,抗冲击、弯曲及剪切性能最强,其性能与市售同类产品相当。     

超声电机用环氧摩擦材料固化动力学研究

应用差示扫描量热(DSC)技术研究了超声电机驱动用的TGDDM/MTHPA环氧摩擦材料的固化动力学.对添加了聚四氟乙烯(PTFE)、碳纤维、石墨、MoS2等填料的环氧摩擦材料固化体系在不同升温速率下得到的DSC曲线进行分析,运用Kissinger方程和Crane方程确定了体系反应级数和表观活化能,并将峰温Tp和结束温度Te外推至升温速率为零,得到理论固化温度Tcure和固化后处理温度Ttreat.结果表明反应级数与二甲基苄胺(DMBA)用量无关,约为0.90;表观活化能随着DMBA量的增加先降后升,用量为1.0%时达到最小;Tcure、Ttreat分别为130℃、153.8℃.按照上述优化配方和固化工艺制备的环氧摩擦材料装配行波超声电机(TRUMΦ-60)机械性能良好,使用寿命可达8000h以上.     

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 ℃。     

均匀化工艺对Al-4.46Mg合金腐蚀和疲劳性能的影响

研究480℃/20 h,430℃/2 h+490℃/12 h和500℃/16 h这3种均匀化工艺对Al-Mg合金腐蚀性能和疲劳性能的影响;通过晶间腐蚀(IGC)和慢应变速率拉伸(SSRT)腐蚀研究这3种工艺对Al-Mg合金O态板材的腐蚀性能的影响;通过疲劳裂纹扩展速率和Kahn撕裂实验研究这3种工艺对Al-Mg合金O态板材疲劳性能的影响。研究结果表明:与其他2种工艺相比,经430℃/2 h+490℃/12 h均匀化后得到的板材抗晶间腐蚀性能最佳,腐蚀速率为2.287 8 mg/cm~2,应力腐蚀敏感指数ISSRT最小,为0.068;经430℃/2 h+490℃/12 h均匀化后得到的板材在高应力强度因子范围下抗裂纹扩展性能最佳,其单位面积裂纹形核功与经500℃/16h处理得到的板材的形核功接近。     

氯桥酸酐合成自熄性防腐聚酯树脂的研究

研究了氯桥酸酐、顺丁烯二酸酐、乙二醇、二丙二醇和苯乙烯等为原料制备防腐阻燃不饱和聚酯树脂的工艺条件.结果表明,氯桥酸酐配比可达50%以上,反应温度160~180℃,反应时间20 h,催化剂量为0.1%~0.25%.以过氧化苯甲酰为固化剂,于50~60℃固化45 h,80~9℃固化20 h,获得性能优良的树脂,当其氯含量大于20%时,具有较强的阻燃能力.该树脂在多种强腐蚀介质中相当稳定,特别适用于含湿氯气等强腐蚀性场所防腐.     

利用动力学补偿效应求解缠绕工艺树脂体系的动力学参数

本文主要是针对缠绕工艺所用的树脂体系动力学参数求解问题进行研究。首先根据等转化率方法,获得树脂固化体系的活化能为50.035KJ/mol。然后求解树脂体系的动力学补偿效应参数,即选用八个反应机理函数拟合求得活化能和指前因子,通过线性回归拟合树脂体系动力学补偿效应直线,获得补偿效应参数a=-5.2276和b=0.3022。最后,根据树脂-1体系已存在的动力学补偿效应,求解树脂体系的指前因子为1.8826E+04s。研究结果表明:本文研究的树脂体系动力学参数之间存在动力学补偿效应KCE(kinetic compensation effect),而且,利用动力学补偿效应和等转化率方法可以得到了有效的活化能和指前因子,避免了机理函数选取所造成的动力参数求解的影响。     

双马来酰亚胺-二元胺-液晶环氧体系固化研究

采用DSC法，研究了双马来酰亚胺-二元胺-液晶环氧体系的固化动力学性质，测定了动力学参数、固化工艺和固化度，并用测定可溶分含量的方法，确定了后处理工艺。结果表明，当条件为90℃处理1h，120℃处理2h，150℃处理1h，180℃处理2h时，可实现完全固化。     

6/66/610共聚尼龙树脂改性环氧胶粘剂研究

本文主要论述用6/66/610三元共聚尼龙树脂改性环氧胶粘剂的改性原理、胶粘剂的原料配方、配制方法、涂胶工艺及固化条件、基本性能数据等.此胶粘剂具有高强度、高韧性.可以在低温(-60℃) 、室温、高温(120℃)长期工作.适于制造铝质蜂窝结构及要求剥离强度和耐冲击性能好的金属与金属的胶接.     

可溶性聚醚醚酮改性环氧树脂的研究

采用热熔法制备了一系列可溶性聚醚醚酮(s-PEEK)改性环氧树脂(EP),并与普通聚醚醚酮(PEEK)改性环氧体系进行比较,探讨了聚醚醚酮类型、用量对改性树脂固化体系的凝胶时间、冲击强度、弯曲性能和断裂形貌的影响,并对含 s-PEEK 树脂体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性进行了分析。结果表明,s-PEEK 和 PEEK 可在提高环氧体系冲击性能的同时,提高材料的弯曲性能、玻璃化温度和热稳定性;当 m(s-PEEK) ∶ m(E-51)和 m(PEEK) ∶ m(E-51)均为 5 ∶ 100 时,冲击强度达到 42.6 和 46.6 kJ/m²,分别比未改性的环氧体系提高69.1%和85.6%; m(s-PEEK) ∶ m(E-51)=25 ∶ 100 时,T_g=179.1 ℃,比未改性环氧树脂提高20 ℃左右;且含s-PEEK的体系是均相体系,含s-PEEK的固化物是颗粒增强体系。     

聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂的性能研究

研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)和三水合氧化铝(ATH)含量对聚氨酯甲基丙烯酸酯(UM)树脂性能的影响,比较了不饱和聚酯(UP)树脂、乙烯基(VE)树脂和UM树脂的固化反应活性。结果表明,MMA和ATH含量对UM树脂的粘度、固化反应活性、力学性能、硬度和阻燃性能均有显著影响;用DTA法测得UM树脂、UP树脂、VE树脂的表观固化反应活化能分别为45.5kJ/mol、56.7kJ/mol和75.8J/mol。证实UM树脂比UP和VE树脂具有更高的固化反应活性。     

核壳粒子增韧改性液态成型双马树脂性能及其机理

传统的液态成型双马来酰亚胺树脂(BMI)较低的韧性阻碍了其在航空航天领域的应用。通过在液态成型双马树脂网络中引入核壳粒子，利用核壳粒子具备独特的双层结构增韧改性双马树脂。采用扫描电子显微镜(SEM)对不同含量核壳粒子改性液态成型双马树脂体系断面形貌进行研究，SEM结果表明，改性的液态成型双马树脂固化物断裂表面的裂纹扩展明显受阻，显示韧性断裂形貌。研究了不同含量核壳粒子对液态成型双马树脂体系性能的影响，优选出最佳的核壳粒子含量。研究表明，改性固化物表现出优异的机械性能：拉伸强度108.8 MPa，提高了13.1%；断裂伸长率3.12%，提高了16.8%；弯曲强度190 MPa，提高了12.4%;K_IC达到2.83 MPa/m^1/2，提高了20.9%;G_Ic达到1619 J/m²，提高了54.6%；并且保持改性前树脂热性能及热失重性能，玻璃化转变温度T_g为292.3℃，5%热失重温度为401.0℃。     

氧化石墨烯改性高温环氧树脂基碳纤维复合材料的热性能与力学性能

采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/E54-DDS)复合材料,利用差示扫描量热(DSC)分析、动态热机械分析(DMTA)、超声波C扫描等研究了GO对复合材料的热固化性能、凝胶工艺性能、动态热机械性能以及抗冲击损伤性能的影响.结果表明:GO结构中的羟基和羧基会促进改性树脂体系的固化反应,加快GO/E54-DDS的固化反应进程.在GO添加量(质量分数)小于0.5%时,GO的活性基团可增加改性树脂体系的交联密度,从而提高复合材料的玻璃化转变温度;但GO添加量大于0.8%时,会因DDS在固化网络结构中比例的大幅下降,反而降低复合材料的玻璃化转变温度.微观形貌分析显示GO/CF/E54-DDS预浸料比CF/E54-DDS预浸料表现出更好的浸润效果.CF/E54-DDS复合材料被破坏后CF表面光洁,破坏主要发生在CF与树脂基体的界面;而GO/CF/E54-DDS复合材料被破坏后,CF表面紧密黏附着GO/E54-DDS固化物,破坏主要发生在CF织物层间的GO/E54-DDS区域.冲击后压缩强度测试表明GO的存在提高了GO/CF/E54-DDS复合材料抵抗横向裂纹和纵向裂纹扩展的能力,减小了复合材料的损伤投影面积和裂纹凹坑深度,提高了冲击后压缩强度.