笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧杂化树脂体系固化反应动力学及性能研究

为了提高环氧树脂的耐热性,采用笼型倍半硅氧烷(POSS)改性双酚A型环氧树脂E51,得到有机无机杂化树脂。采用Ozawa和Kissinger两种方法研究了杂化树脂/4,4′-二氨基苯砜(DDS)体系的固化反应动力学。TGA分析表明,POSS的加入提高了E51/DDS固化树脂体系的热性能。     

苯胺甲基笼型倍半硅氧烷改性环氧树脂的性能

研究了苯胺甲基笼型倍半硅氧烷(PAM-POSS)/环氧树脂(E-44)/MeTHPA/TEA体系的固化反应及其热性能,并考察了固化杂化树脂的力学性能。结果表明:随着PAM-POSS含量的增加,杂化树脂的冲击强度和弯曲强度呈先增大后下降的趋势,当PAM-POSS质量分数为10%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值。     

硅倍半氧烷-环氧杂化材料的研究

将环己基硅倍半氧烷硅三醇与环氧树脂E-51在环烷酸钴催化下进行反应,制成硅倍半氧烷-环氧杂化材料.通过傅立叶红外光谱、差热分析证实,反应具有较低的活化能,只是笼型结构外围的Si-OH与环氧基团进行反应,反应对笼型结构无影响;动态力学性能与热稳定性的分析表明,与4,4′-二氨基二苯砜固化的环氧固化物相比,硅倍半氧烷-环氧杂化材料具有较高的玻璃化转变温度、储能模量及热分解温度和热残余量.     

多面体低聚倍半硅氧烷对环氧树脂热性能影响分析

选用有机–无机纳米杂化材料乙烯环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(EOVS)和环氧醚基多面体低聚倍半硅氧烷(GPOSS)为改性剂,与4,4′-二氨基二苯甲烷环氧树脂共混制得不同改性剂质量分数(树脂与改性剂总质量的百分数)的EOVS或GPOSS改性环氧树脂,考察了改性树脂的固化反应程度、玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性。结果表明,当EOVS或GPOSS的质量分数为1%时,两种改性树脂的固化交联程度和Tg最高,Tg比未改性树脂分别提高了9.18℃和11.51℃;当EOVS质量分数为5%或GPOSS质量分数为1%时,改性树脂的热失重5%温度比未改性树脂提高6.24℃和8.1℃。在笼形结构的空间位阻和Si—O、Si—C等高键能化学键的综合作用下,多面体低聚倍半硅氧烷的引入可提高环氧树脂的热性能。     

环氧基笼型倍半硅氧烷对氰酸酯树脂的增韧改性及固化反应性能研究

通过熔融共混法制备了高韧性氰酸酯树脂(CE)/八环氧基笼型倍半硅氧烷(G POSS)杂化材料,通过傅里叶变换红外光谱分析仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热仪（DSC）等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明, G POSS能提高CE的固化反应速率,增加材料的韧性;当 G POSS的含量为7 份时,改性树脂固化物的冲击强度最高,达到238 kJ/m2,与CE相比提高了158 %。     

新型双马来酰亚胺改性环氧树脂体系性能研究

用含二氮杂萘联苯结构的双马来酰亚胺(DHPZ-BM I)与4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为复合固化剂固化环氧树脂(E-51)。采用示差扫描量热仪(DSC)研究了该体系的固化反应动力学,求得固化反应表观活化能Ea=63.28 kJ/mol,碰撞因子A=1.55×106s-1,反应级数n=0.89,该体系与链延长型双马来酰亚胺PPEK-BM I(DP=15)/DDS/E-51体系的固化反应动力学数据几乎相同,证明二者的固化反应过程相同。采用热失重分析仪(TGA)分析研究了上述2种固化体系的热分解动力学,前者的热分解活化能达215.04 kJ/mol,为后者的1.5倍以上,说明DHPZ-BM I/DDS/E-51是1种热稳定性能良好的耐高温环氧树脂体系。     

含笼型倍半硅氧烷的无机/有机杂化物对环氧树脂的改性

将笼型八聚氨丙基倍半硅氧烷(NH2-POSS)与正丁基缩水甘油醚(XY501)进行反应,合成新型无机/有机纳米杂化物(DRT),用此杂化物对环氧树脂(E-51)进行增韧改性.对改性后环氧树脂的力学性能和热学性能进行了研究,发现所合成的杂化物对于环氧树脂的性能有较好的改善作用.     

笼型环氧GM-POSS改性双酚-A环氧树脂的固化动力学与热性能

为降低笼型倍半硅氧烷环氧树脂的官能度,合成了一种含有部分甲基的笼型倍半硅氧烷环氧树脂(GM-POSS),其结构以六面体的T8结构为主.用DSC、TG、TBA和x-射线能谱仪研究了GM-POSS/双酚-A环氧共混物与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的固化性能及热性能.结果表明2种环氧可共同固化,固化反应的平均活化能Ea为71.10 kJ/mol,反应级数为一级;固化树脂的玻璃化转变温度、热分解温度及热残余量均随GM-POSS加入量的增加而升高.     

环氧基POSS/PAMAM杂合材料的制备及性能研究

以3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷(EPTMS)为原料,合成得到了八官能团缩水甘油醚-多面体低聚倍半硅氧烷(简称POSS-EP)。采用4代树型端氨基聚酰胺-胺(PAMAM)作为POSS-EP和双酚A型环氧树脂(DGEBA)共混物的固化剂,制备了5个环氧基POSS/PAMAM杂化材料。通过动态差示扫描量热仪(DSC),研究了环氧和PAMAM的固化反应动力学。通过DSC、热重分析(TGA)、拉力和冲击测试,对环氧基POSS/PAMAM杂化材料的热性能和力学性能进行了研究。结果表明,该环氧基POSS/PAMAM杂化材料具有优良的热性能和力学性能。     

POSS-环氧树脂纳米分子杂化材料的固化动力学分析

采用非等温DSC对胺丙基低聚倍半硅氧烷(NH2-POSS)/环氧树脂(E51)/4,4-二氨基二苯砜(DDS)体系的固化过程进行研究。利用外推法确定体系的固化工艺条件,通过Kissinger和Ozawa方程计算体系的活化能,研究了n级和自催化模型对体系的适用性。结果表明,NH2-POSS/E51/DDS体系的活化能为68.01kJ/mol,且自催化动力学模型适用于固化体系。