硬段含量对快速固化聚氨酯修补胶性能的影响

制备了不同硬段含量(18%～34%)的快速固化聚氨酯修补胶(PRA),考察了硬段含量对PRA的固化时间、力学性能、耐热性能、耐水性能和耐磨性能的影响。结果表明：当硬段含量由18%增加到34%时,PRA的氢键化程度增大,固化速度加快,拉伸强度、撕裂强度和剪切强度增大,断裂伸长率减小;随着硬段含量的增加,总体上PRA的起始分解温度提高,硬段热失重率增大,软段热失重率减小;硬段含量对PRA吸水率的影响很小,浸水7 d后PRA的力学性能与浸水前相比有所下降;随着硬段含量的增加,PRA的磨耗体积先减小后增大,在硬段含量为26%和30%时磨耗体积较小;硬段含量为30%的PRA的综合性能较好,其固化时间为50 s,拉伸强度为19.94 MPa,断裂伸长率为460%,撕裂强度为70.72 kN/m,剪切强度为1.87 MPa,阿克隆磨耗体积为47 mm³。     

钛酸钡/苯并噁唑树脂耐高温纳米复合材料的制备和介电性能

合成了一种新型的热固性苯并噁唑树脂-NPBO，并采用化学接枝的方法制备了聚氨酯包覆钛酸钡核壳结构纳米粒子（PU@BT），将PU@BT与NPBO树脂复合，制备了PU@BT/NPBO纳米复合材料。对NPBO的化学结构和热固化行为进行研究，采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了PU@BT的微观形貌，采用宽频介电谱仪测试了PU@BT/NPBO复合材料的介电性能。研究结果表明：随着PU@BT的体积分数由0提高到10%，复合材料的介电常数大幅提高。当频率为1 kHz时，纯NPBO的介电常数为3.3，而加入体积分数10%的PU@BT后，复合材料介电常数为7.3，相比于纯NPBO，复合材料的介电常数提高了1.21倍。     

改性环氧 PBA/PMMA 核壳乳胶粒子的制备与应用

采用半连续种子乳液聚合工艺制备核壳结构的聚丙烯酸丁酯/(聚甲基丙烯酸甲酯—衣康酸—双酚A环氧树脂)(PBA/P(MMA-ITA-DGEBA))乳胶粒子.并通过红外光谱仪(IR)对乳胶粒子进行了表征,证明乳胶粒子具有核壳粒子结构.将壳层带有环氧基的核壳乳胶粒子对环氧树脂进行增韧,通过扫描电子显微镜(SEM)对固化物冲击断面进行观测,改性核壳乳胶粒子对环氧树脂起到明显增韧效果,并提升了与环氧树脂的相容性     

含硅芳基炔丙基醚树脂及其复合材料的制备与性能

将双酚二炔丙醚和氯硅烷缩聚合成了两种含硅芳基炔丙基醚(PSPE)树脂：含硅双酚A二炔丙醚(PSPE-A)树脂和含硅二苯醚二炔丙醚(PSPE-O)树脂,并用乙炔基苯基封端PSPE制备了端乙炔基苯基PSPE(DPSPE)。合成的PSPE树脂固化温度高,用乙炔基苯基封端后可明显降低PSPE树脂的固化温度和固化反应表观活化能,并可使其在氮气中5%热失重温度(T_d5)和800℃残留率(Y_r,800℃)分别提升至486.3℃和75.1%,玻璃化转变温度(T_g)高于400℃。石英纤维布(QF)/PSPE-A的弯曲强度和层间剪切强度分别为461.3 MPa和35.6 MPa,T300碳纤维布(T300CF)/PSPE-A的弯曲强度和层间剪切强度分别为655.2 MPa和39.3 MPa。     

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究3. 冲击断裂行为和增韧机理

用扫描电子显微方法研究了核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)反应共混物试样的冲击断裂行为 .通过对冲击断裂表面分区显微分析 ,揭示了冲击断裂的断面形态和形变特征 .结合冲击测试实验数据和断面显微分析结果 ,对核壳胶粒增韧改性 PP的增韧机理作了探讨 .结果表明 ,PP断面上可以区别出以银纹化机理为主的脆性断裂特征和以剪切屈服为主的韧性断裂特征 ,提高试样冲击断裂韧性主要是基体聚合物的剪切屈服 ,同一断面上可以同时出现脆性断裂与韧性断裂的断裂特征 ;核壳胶粒改性 PP共混物的增韧机理是核壳橡胶粒子的空穴化和 PP基体的剪切屈服     

无机填料对聚氨酯仿瓷砖性能的影响

以聚氨酯为胶料、粉煤灰和CaCO₃为填料制备了仿瓷砖，进行力学性能测试和SEM扫描分析。结果表明，填料的添加量为72~78%、压制强度为21~109 MPa时，添加粉煤灰和CaCO₃的仿瓷砖的最大破坏强度为3 300 N和2 300 N，最大断裂指数为50 MPa和35 MPa，最小耐磨损体积分别为289 mm³和445 mm³，最小吸水率为0.95%和0.85%。粉煤灰的综合增强作用好于CaCO₃。     

芳基二炔丙基醚改性含硅芳炔树脂的性能

合成了4,4'-双酚芴二炔丙基醚(DPO-BPF)和4,4'-二苯醚二炔丙基醚(DPO-BPE),将两种芳基二炔丙基醚与含硅芳炔(PSA)树脂通过溶液和熔融法制得改性的PSA。对改性PSA树脂的固化反应、树脂浇铸体的热稳定性和力学性能进行了研究。结果表明:相比于PSA树脂,加入两种芳基二炔丙基醚改性的PSA树脂的固化反应起始温度变化小,固化反应峰值温度升高。改性PSA树脂在氮气中的热稳定性随加入芳基二炔丙基醚质量分数的增加而下降,30%(质量分数)的DPO-BPF改性PSA树脂固化物在氮气中5%热失重温度(T_(d5))为559℃,800℃残留率为87%。DPO-BPE和DPO-BPF改性PSA树脂浇铸体的力学性能高于纯PSA树脂浇铸体的力学性能,20%(质量分数)DPO-BPE改性PSA树脂浇铸体的弯曲强度和冲击强度可达51.6 MPa和5.2 kJ/m~2,分别比纯PSA树脂浇铸体的相应值增加了137%和136%;动态热力学分析可知改性后PSA树脂浇铸体在500℃内未发现玻璃化转变。改性PSA树脂力学性能显著提高,耐热性能优异,可用作耐热、结构一体化轻质材料。     

聚氨酯改性聚氯乙烯复合乳液树脂的研究

由甲苯二异氰酸酯、聚醚和二羟甲基丙酸合成了自乳化阴离子水性聚氨酯(PU),以此为种子在高压釜中进行氯乙烯原位接枝共聚制备PU/PVC复合乳液树脂.考察了不同分子量PU对PU/PVC复合材料力学性能以及耐热稳定性能的影响,通过激光粒度分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段,对复合胶乳粒子及其复合材料进行了测试和表征.结果表明:PU/PVC复合胶乳粒子具有较为清晰的规整核壳结构;综合力学性能提高,但热稳定性有所下降;经PU改性的PVC复合材料的断面表现为明显的韧性断裂.     

核壳结构纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液粒子的制备及性能

采用种子乳液聚合法制备了低乳化剂含量的核壳结构纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液粒子,通过红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜 （TEM）、热重分析仪（TG）和水接触角仪对样品进行了表征。结果表明,核壳结构复合乳液粒子以纳米二氧化硅为核,聚丙烯酸酯为壳;复合乳液中乳化剂含量为丙烯酸酯质量的0.9%,随着纳米二氧化硅含量的增加,凝胶率增大,反应转化率降低,纳米二氧化硅大量存在于凝胶物中;核壳结构的纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液与水的接触角变小,复合乳液胶膜热稳性优于纯丙胶膜。     

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。     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

改性双马树脂固化反应动力学研究

用差示扫描量热法研究了CDR－9418改性双马树脂固化反应动力学。从反应动力学基本方程出发，采用微分法得到等温固化反应表观活化能E、反应速率常数k和反应级数n。用基辛格（kissinger)方程，得出了不同升温速率下的非等温固化反应表观活化能和频率因子A，并用kissinger法估算出形状因子S和反应级数n。结果表明，等温反应级数和反应速率常数随固化温度提高而增大，460K时接近一级反应；而非等温反应级数随着升温速率的增大而减小。     

Ymer N120改性非离子型水性环氧乳液的制备与性能研究

为克服当前水性环氧乳液的环氧基团含量和固含量低导致的涂料和涂膜性能差的缺点，本文从分子结构设计的角度出发，首先以聚乙二醇400（PEG400）为软段，制备了非离子型水性环氧（WEP）乳液；然后以侧基亲水扩链剂（Ymer N120）对其进行改性，合成了改性非离子型水性环氧（YWEP）乳液，研究了Ymer N120的用量对YWEP乳液和涂膜性能的影响.结果表明，WEP乳液的环氧基团含量（以环氧值表示）最高可达0.36,引入侧基亲水基团后YWEP乳液可在保持较高环氧值的条件下进一步将固含量由30%提高至52%,提高了73.3%.固化后涂膜的拉伸强度由57.3 MPa增大至64.8 MPa.腐蚀电流密度由7.97×10^-8 mA·cm^-2减小至9.99×10^-9 mA·cm^-2.综上所述，亲水基团由主链转移至侧基后可有效提高水性环氧乳液、涂料和涂膜的性能.     

钨酚醛树脂的固化反应与热稳定性研究

用ＤＳＣ方法研究了烧蚀材料钨酚醛树脂的固化反应及其动力学，用ＴＧ方法研究了固化产物的热稳定性，结果表明，随着钨含量增加，钨酚醛树脂固化温度略有增高；等速升温固化反应的表观活化能高于等温固化表观活化能。结果又表明，随着钨含量增加，钨醛树脂的固化产物在Ｎ２中的百分失重逐渐减小，热稳定性逐渐提高，耐烧蚀性能逐渐提高，最后，用红外光谱法阐明了固化机理。     

聚丙烯酸丁酯核壳乳胶粒子增韧聚氯乙烯的核壳粒子结构与材料性能的关系

通过共混方法研究核壳、结构聚丙烯酸酯增韧改性聚氯乙烯(PVC)，用冲击实验来评价核壳粒子结构参数对共混体材料性能的影响。其中包括橡胶核的组成及交联度、壳层的厚度及组成、粒子尺寸等．结果表明，适当的交联度、较薄的橡胶核壳层有利于改善PVC的韧性。     

P(BA-EHA)/PDCPA/PVC改性剂的合成与共混改性聚氯乙烯研究

采用传统的乳液聚合通过2步法合成了交联型核壳聚丙烯酸酯乳液,以其作为种子,进行氯乙烯乳液接枝聚合反应,得到了聚丙烯酸酯/聚氯乙烯复合粒子改性剂.通过粒径分析仪、透射电镜、扫描电镜等手段对复合粒子及其共混PVC材料进行了测试与表征.结果表明:复合粒子具有较清楚的核壳结构,粒径大小均匀;当复合粒子中共聚单体丙烯酸双环戊烯基酯(DCPA)用量为5 %、橡胶含量为3 %时,改性PVC材料缺口冲击强度达最大值,是纯PVC的2.7倍.维卡软化点温度也有所提高,材料显示出良好的韧性.     

含氰基和乙炔基苯并噁嗪树脂的固化行为及性能研究

以4-氨基苯氧邻苯二甲腈（BZN）、间氨基苯乙炔（APA）和多聚甲醛为原料制备了含氰基和乙炔基的苯并噁嗪树脂（BZ-BPA）。利用差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱法（F T-IR）、热重分析法（TGA）分析了BZ-BPA的固化行为,得到：BZ-BPA在固化反应过程中存在两个放热峰（225℃和274℃）;在氮气氛围下,BZ-BPA固化物热失重5%的温度（T _d5）为502.6℃,800℃时质量残留率为79.8%;在空气氛围下,T _d5为506.0℃,800℃时质量残留率为29.6%。采用Kissinger法计算得到两个固化反应的表观活化能（E）：E₁=228.31 kJ/mol,E₂=87.97 kJ/mol;由Ozawa法计算得到：E₁=225.98 kJ/mol,E₂=92.26 kJ/mol;固化反应接近一级反应。考察了石英纤维增强的BZ-BPA复合材料（QF/BZ-BPA）的力学性能和耐热性能,结果显示：QF/BZ-BPA的玻璃化转变温度（T_g）为476℃;在常温下其弯曲强度为764.2 MPa,层间剪切强度为57.3 MPa;在400℃热处理2 h后,其弯曲强度为614.5 MPa,层间剪切强度为38.1 MPa;400℃热处理10 h后,其质量损失仅为2.4%。以上结果表明BZ-BPA复合材料具有优异的力学性能和耐热性能。     

无机粒子复配聚磷酸铵对硅橡胶性能的影响

为研究不同形貌结构的无机粒子复配聚磷酸铵对硅橡胶阻燃性能和机械性能的影响,分别将经偶联剂表面处理后的针状的硅灰石(WS)、中空管状的埃洛石(HNTs)、片层状的磷酸锆(α-ZrP)与聚磷酸铵加入硅橡胶基体中,通过机械共混制备了阻燃硅橡胶复合材料(FRSR).利用SEM、TEM和激光粒度分析仪对3种无机粒子的形貌结构、粒径分布及在FRSR中的分散性进行了表征,采用万能试验机、热失重分析仪、垂直燃烧仪、极限氧指数仪等对FRSR的机械性能、热稳定性和阻燃性能进行了研究.结果表明:3种无机粒子在FRSR中均能保持初始形貌,在基体中能较好地分散;当无机粒子与聚磷酸铵复配物的添加量为25 phr时,填充1 phr改性HNTs的FRSR拥有更高的机械性能(拉伸强度为8.8 MPa,断裂伸长率为218.6%),填充1 phr改性α-ZrP的FRSR的阻燃性能和热稳定性最好(极限氧指数为32.3,垂直燃烧级别为V-0,起始分解温度为312.9℃).文中还采用SEM对FRSR燃烧后的碳渣进行了分析,并对残渣形成机制进行了初步探讨.     

交流阻抗法评价氟改性乙烯基酯树脂的耐腐蚀性

用甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFHMA）对乙烯基酯树脂（VERs）进行共固化改性，采用FT-IR和XPS分析了固化物结构及表面性能，并采用交流阻抗（EIS）分析了不同氟含量的树脂涂层在质量分数为3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的交流阻抗谱，进行了等效电路、孔隙率及吸水率分析。结果表明，含氟乙烯基酯树脂固化后，氟元素在树脂表面富集；树脂涂层的阻抗值随氟含量的提高而逐渐增加；当DFHMA质量分数为7% 时阻抗值达到最高，且其孔隙率和吸水率均较未改性树脂涂层低；经DFHMA改性的VERs具有良好的抗渗透性和耐蚀性。