环氧化端羧基丁腈橡胶的制备及其对环氧树脂的增韧效果

通过甲酸和双氧水将液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)中的双键氧化,制备液体环氧化端羧基丁腈橡胶(ECTBN),并将ECTBN用于环氧树脂增韧改性的研究。详细考察了环氧化反应的影响因素,并确定了最佳的环氧化反应条件。以哌啶为固化剂,分别制备了CTBN/环氧树脂和ECTBN/环氧树脂固化物。用扫描电镜和透射电镜观察了固化物的形态结构,发现CTBN以微米尺寸分散在基体中,而ECTBN则以纳米尺寸分散在基体中。分别对固化物的拉伸性能和冲击性能进行测试,结果表明,ECTBN对环氧树脂具有更好的改性效果。用ECTBN增韧环氧树脂,复合物的冲击强度与CTBN改性复合物相当,明显高于纯树脂;杨氏模量和拉伸强度明显高于CTBN改性复合物;环氧化程度越高,复合物的强度和模量越高。     

双增韧体系改性双酚A/双酚F环氧树脂的研究

制备了由端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)与纳米SiO2相结合的双增韧体系增韧环氧树脂(ER)体系,于室温下固化双组分胶粘剂。通过对甲组分反应温度和时间的分析,以及环氧树脂/增韧剂体系的不同配比等因素的改变,对胶粘剂性能的影响进行逐步优化实验,而后进行剪切强度与冲击强度的测试。     

聚乳酸聚氨酯嵌段预聚体增韧聚乳酸/热塑性聚氨酯共混物的研究

本研究合成了聚乳酸聚氨酯嵌段共聚物预聚体(PLA-b-PUP),以其作为聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的活性相容剂,通过原位反应增容制备了PLA/TPU/PLA-b-PUP超韧共混物。通过拉伸试验、冲击试验、SEM、FT-IR、DSC和TGA研究了共混物的力学性能、热性能和增韧机理。结果表明,PLA-b-PUP中的异氰酸酯基团与PLA和TPU上的活性基团发生了反应,显著改善了PLA/TPU共混物两相界面的相容性。随着PLA-b-PUP的加入,共混物中PLA的玻璃化转变温度和相对结晶度逐渐降低,当PLA-b-PUP的质量分数为PLA/TPU共混物的4%时,共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到无相容剂时的8.12倍和2.73倍,表现出良好的增容增韧效果。添加PLA-b-PUP后,共混物的初始分解温度有所降低,但最快分解温度有所提高。     

聚氨酯改性环氧树脂的制备及固化动力学

采用聚丙二醇(PPG)和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为反应原料,制备端异氰酸根聚氨酯(PU)预聚体,并利用它对E-51型环氧树脂进行接枝改性,制得PU预聚体与E-51型环氧树脂的接枝共聚物(g-PU/EP)。采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究其与二聚酸聚酰胺固化剂的固化动力学。研究表明:固化体系的活化表观能为66.10 kJ/mol,反应级数为0.930。固化反应的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为310.77、364.62和397.18 K。     

含HTPB的扩链脲改性环氧树脂/双氰双胺固化体系反应活性研究

分别以分子量为1800、2200、2600、3300的端羟基聚丁二烯(HTPB)与2.4-甲苯二异氰酸酯(TDI)在一定条件下进行反应制得预聚体,然后将预聚体与二甲胺进行封端反应,利用FT-IR进行监测和控制此反应过程,合成了一系列环氧树脂固化体系的扩链脲促进剂Ui对E-51/双氰胺(dicy)/Ui固化体系的DSC固化反应活性研究结果表明,所合成的端羟基聚丁二烯扩链脲促进剂对E-51/dicy体系具有明显的促进作用.     

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系的结构表征

选用聚醚二元醇(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,合成聚醚型聚氨酯预聚体。采用该聚氨酯预聚体(PUP)、扩链剂、交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)环氧树脂进行改性,通过扫描电镜与红外光谱分析,探讨聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP)体系的结构特征。结果表明:TDE-85与MeTHPA之间发生固化反应,形成环氧聚合物网络Ⅰ;1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)与PU预聚体之间发生了扩链、交联反应,形成聚氨酯聚合物Ⅱ;PU改性TDE-85/MeTHPA树脂为非均相结构,PU含量是影响PU/EP材料两相相容性和相区尺寸的主要因素;当添加的PUP质量分数为15%时,PU改性TDE-85/MeTHPA体系具有互穿聚合物网络结构特征。     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

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。     

增容剂mPOE含量对R-PET/LLDPE共混物结构与性能的影响

采用反应挤出加工工艺,以甲基丙烯酸环氧丙酯接枝改性乙烯-辛烯共聚物(mPOE)为增容剂,对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(R-PET)与线性密度聚乙烯(LLDPE)共混物进行增容增韧改性,考察了增容剂mPOE用量对R-PET/LLDPE/mPOE共混物的相结构、力学性能以及熔融、结晶行为的影响.扫描电镜(SEM)结果表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物中分散相的粒径和粒间距随着mPOE含量的增加而迅速减小; 而当增容剂的添加质量分数大于5%后,分散相粒径大小与粒间距的变化趋于减小.力学性能测试表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度随着mPOE含量的增大先迅速增大,后变化趋缓.DSC结果表明:R-PET/LLDPE/mPOE共混物随着mPOE含量的增加,分散相粒子对R-PET结晶的成核效果降低.     

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.     

超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究

以三羟甲基丙烷(TMP)和2,2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体,采用一步法合成了超支化聚合物.然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂,并与双酚A型环氧树脂共混,固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料.测试了共混材料的力学性能、热性能.探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响.结果显示:共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降,有最大值;当超支化环氧树脂用量为15wt%左右时,共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108%、83%、42%.玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降.     

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。     

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.     

高介电性聚氨酯的合成及性能研究

介绍了聚氨酯预聚体和扩链剂及聚氯乙烯的共混反应原理,选择了共混反应的良溶剂,研究了聚氯乙烯的含量、扩链剂的类型和含量以及固化方式等因素对性能的影响,所制备的聚氨酯弹性体具有良好的快速固化性和较高的介电强度及力学性能。     

可满足湿法预浸料的腈基树脂复合材料的制备与性能研究

采用含苯并噁嗪环的烯丙基腈基树脂(BCN)和环氧树脂(EP)对腈基树脂预聚体(PNP)进行改性,表征了改性树脂的固化行为、加工性能、预浸料的可加工性及其玻纤(GF)复合材料常温和老化后的力学性能、耐热性能和微观结构．结果表明,PNP/BCN/EP树脂可满足湿法预浸料工艺,预浸料可折叠,不掉粉,且有一定粘性; PNP/BCN/EP/GF复合材料的常温弯曲模量和弯曲强度分别为22.61 GPa和791.41 MPa;经300℃/72 h老化后,弯曲模量和弯曲强度保持率达98%和96%,质量保持率大于99%;可望在300℃左右的高温环境下服役．     

HIPS／SBR—g—PEMA共混物的力学性能和形态结构

采用种子乳液聚合法合成了丁苯橡胶接枝聚甲基丙烯酸乙酯共聚物（ＳＢＲ－ｇ－ＰＥＭＡ）。通过与高抗冲聚苯乙烯（ＨＩＰＳ）共混,研究了共混物的力学性能和形态结构。结果发现,在共混物中随着ＳＢＲ－ｇ－ＰＥＭＡ含量的增加,共混物的抗冲强度和断裂伸长率进一步提高,而屈服强度未表现出明显下降,从而有效地实现了对ＨＩＰＳ的进一步增韧。形态结构研究表明,ＳＢＲ－ｇ－ＰＥＭＡ与ＨＩＰＳ的基体具有良好的结合力,其尺寸约为１～３μｍ,并与共混物的力学性能结果表现出很好的吻合。     

高度支化聚氨酯/环氧树脂的合成与性能

先以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)和聚醚胺(ATA)为原料,采用A2+B3法合成了含端氨基且具有高度支化结构的聚氨酯(AHBPU),然后与环氧树脂(EP)固化交联反应,合成了高度支化聚氨酯/环氧树脂(AHBPU/EP).通过红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、电子拉力测试等手段对产物的结构和性能进行了表征.探讨了EP对AHBPU/EP的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度的影响,同时研究了[B3]/[A2]比值和EP加入量对AHBPU/EP力学性能的影响.结果表明,相对于AHBPU而言,AHBPU/EP的Tg和热分解温度都有明显的提高;当nNCO-/nOH-=1.3,[B3]/[A2]=1∶1,mEP/mAHBPU=0.5时,AHBPU/EP的力学性能最好.     

母料中弹性体含量对HDPE/E-TMB共混物力学性能及熔体流动速率的影响

用自制增韧母料(E-TMB)与高密度聚乙烯(HDPE)热机械共混制得增韧HDPE(2200J HDPE/E1-TMB和5000S HDPE/E2-TMB)共混物,研究了E-TMB中弹性体质量分数(E)对增韧HDPE力学性能及熔体流动速率(MFR)的影响.结果表明,两系列共混物熔体的MFR随母料中E的增加大体呈增大的趋势;当E为44%时,2200JHDPE/E1-TMB共混物的综合力学性能最好;当E为36%时,5000S HDPE/E2-TMB共混物的力学性能最好.     

POE及其马来酸酐接枝物增韧PTT的性能研究

通过熔融共混制备了POE及其马来酸酐接枝物增韧PTT共混物,研究了增韧PTT共混物的结晶性能、力学性能和形态。研究结果表明POE马来酸酐接枝物能更均匀分散在PTT中,且也能促进POE在PTT中的分散,从而使PTT共混物的力学强度提高。POE马来酸酐接枝物能促进PTT的结晶,但存在临界用量,在15%时促进结晶作用达到饱和。用POE马来酸酐接枝物单独或与POE混合增韧PTT可在保持一定的拉伸强度的同时大幅提高PTT的冲击强度。     

高性能TDE-85/E-51环氧树脂的聚氨酯增韧改性

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯（Pu）对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯（TDE-85）与二酚基丙烷缩水甘油醚（E-51）环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂（PU／EP）。通过红外光谱图、扫描电镜（SEM）、热重（TG）分析及力学性能的表征讨论PU／EP体系的结构与性能特征。研究结果表明：PU和EP分子链之间存在着化学接枝反应,能有效地改善PU／EP体系中PU和EP分子间的相容性及相互贯穿;与TDE-85与E-51的混和环氧树脂比,PU改性TDE-85与E-51的混和环氧树脂仍然具有很强的耐热性能,并且冲击强度、拉伸强度均获得显著提高;PU／EP体系断口裂纹呈明显的韧性断裂特征,说明TDE-85与E-51的混和环氧树脂PU改性增韧效果明显。