交联度对酸酐固化环氧树脂热机械性能影响的分子动力学模拟

酸酐固化剂固化环氧树脂所得到的环氧树脂固化物作为绝缘材料广泛应用于高压绝缘系统。研究酸酐固化环氧树脂交联分子结构与性能间的关系,对提升环氧树脂性能或研发新型高性能环氧树脂具有重要意义。交联度是影响环氧树脂交联分子结构的重要因素之一,建立了高交联度双酚A型环氧树脂(DGEBA)/甲基四氢苯酐(MTHPA)固化体系的交联模型,采用分子动力学(MD)模拟重点研究交联度为78%-94%间,体系交联度变化对环氧树脂基材热机械特性的影响。结果表明:在高交联度下环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)随交联度的增加呈单调递增趋势,当交联度大于89%以后,Tg增加较为平缓。导热系数、热膨胀系数和力学参数均在交联度为89%时,出现极值点。即当交联度为89%时,可获得热机械性能最优的环氧树脂交联网络结构。研究结果可为合成高性能环氧树脂提供理论支撑。     

丙烯酸酯改性己二胺固化剂对环氧树脂性能的影响

利用丙烯酸酯类对己二胺进行改性,作为环氧树脂的室温固化剂。利用红外光谱分析了固化剂的氨解变化,讨论了改性固化剂对环氧树脂固化反应产物的拉伸、弯曲、冲击等性能的影响。实验结果表明,丙烯酸酯改性的己二胺固化剂可以在室温下固化环氧树脂,所得的环氧树脂具有较好的力学性能。     

环氧树脂模具材料配制与固化工艺的试验

为了获得力学性能和热性能均较佳的环氧树脂模具材料,采用4个因素3个水平的正交试验研究了固化剂用量、填料用量、固化温度和固化时间等工艺参数对环氧树脂模具材料抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度和负荷变形温度的影响.试验结果表明:影响环氧树脂模具材料性能的因素依次为固化温度、填料用量、固化时间和固化剂用量.当环氧树脂、固化剂、填料三者用量的质量比为100∶85∶150,固化工艺为165 ℃×2 h,环氧树脂模具材料的性能最优.     

2009LED环氧树脂基础固化配方的研究

以环氧树脂为基体树脂,向其加入固化剂、抗氧化剂、固化促进剂,并在适当的温度下固化。以灌封料的弯曲强度为指标,通过正交试验确定了环氧树脂固化工艺的最佳条件是:环氧树脂为100 g,固化促进剂用量为0.7 g,抗氧化剂为0.3 g,固化温度为140℃,固化剂为96.3 g。在此条件下,环氧树脂灌封料的弯曲强度可以达到28.3 MPa。     

2009LED环氧树脂基础固化配方的研究

以环氧树脂为基体树脂,向其加入固化剂、抗氧化剂、固化促进剂,并在适当的温度下固化。以灌封料的弯曲强度为指标,通过正交试验确定了环氧树脂固化工艺的最佳条件是:环氧树脂为100 g,固化促进剂用量为0.7 g,抗氧化剂为0.3 g,固化温度为140℃,固化剂为96.3 g。在此条件下,环氧树脂灌封料的弯曲强度可以达到28.3 MPa。     

水性环氧树脂的研究进展

为了总结和回顾以水作为分散介质或溶剂的水性环氧树脂这一国际上研究的热点,系统地介绍了环氧树脂水性化的方法:机械法,相反转法,固化剂乳化法和化学改性法;总结了国内外水性环氧树脂体系的研究进展,并对其研究前景进行了展望,指出了今后研究的方向:通过寻找新型的固化剂或采用光固化技术来改变涂膜的柔韧性或硬度,改善交联度,缩短固化时间,提高涂层的物理机械性能、光泽度,防止闪锈等.     

交联环氧树脂热力学性能的分子模拟

为了更加真实、高效地模拟环氧树脂聚合物体系,通过分子动力学模拟的方法,研究了以双酚A二缩水甘油醚为环氧单体、间苯二胺为固化剂的环氧体系的动态交联过程.采用一种能够建立高交联度环氧树脂网络结构的算法,并对比了不同交联过程中能量的变化情况.通过记录退火过程中材料的温度-密度曲线,求得不同交联度下材料的玻璃转化温度T_g.采用了非稳态拉伸的方法获得材料应力-应变曲线,并对弹性阶段进行线性拟合进而求得拉伸弹性模量.模拟结果表明:在环氧树脂交联过程中,使用模拟退火方法能够比常规方法更快地达到更高的交联度,且分子结构更加松弛.随着交联度的升高,环氧树脂玻璃转化温度提高,最高玻璃转化温度出现在交联度为80%的体系中,约为431 K;环氧树脂拉伸弹性模量不受拉伸速率影响,但较大拉伸速率能够提高材料的屈服点,交联能够有效增强环氧树脂的力学性能;在玻璃转化温度前,随着温度的升高,交联环氧树脂的热导率降低,计算的热力学性能参数与现有理论和实验数据较吻合.     

二氨丙基苯固化剂的合成及应用

以无水三氯化铝为催化剂,用苯和1,3-口恶嗪-2-酮进行氨丙基化反应合成了二氨丙基苯.研究了物料物质的量比、反应时间、温度对反应的影响,确定了合成二氨丙基苯的较佳反应条件.通过DSC对环氧树脂中该固化剂的加入量和固化工艺条件进行了研究,对环氧树脂固化物的力学性能等指标进行了考察.     

自修复环氧树脂微胶囊合成及其反应机理

以环氧树脂作为囊芯材料,以三乙烯四胺为固化剂,采用界面聚合法制备一种在环氧树脂液滴表面形成交联结构环氧树脂囊壁包覆环氧树脂液芯的自修复微胶囊.设计L_9(3~4)正交试验,研究乳化剂用量、固化剂用量、固化温度及固化剂滴加速率对环氧树脂微胶囊囊芯含量和储存期的影响.采用扫描电镜和广角静态动态同步激光散射仪分别对微胶囊表面形貌、粒径大小及分布情况进行表征,采用傅里叶变换红外光谱和热失重分析仪分别研究环氧树脂微胶囊囊壁的反应机理及环氧树脂微胶囊热稳定性.实验表明,乳化剂和固化剂的质量分数均为1. 2%,固化剂滴加速率为1. 2 g/h,固化温度为50℃时,制得的微胶囊呈规则球形,表面致密性及分散性好、热稳定性佳;囊芯的质量分数为82. 3%,平均粒径为275. 3μm,这种环氧树脂微胶囊的化学稳定性较差,在室温放置12 d后囊芯的质量分数下降2. 0%.通过万能电子拉力机对质量分数为2. 0%的200～300μm微胶囊的环氧树脂复合材料进行损伤,经修复后测得修复率为67. 04%.     

改性双氰胺固化环氧树脂的研究

采用一种改性双氰胺作为环氧树脂的固化剂,研究了该固化剂在环氧树脂和丙酮—酒精混合溶剂中的溶解性,发现它可以在加热时溶解于这两种物质中。利用差动热分析（ＤＳＣ）、红外分析（ＩＲ）和凝胶特性的测试,研究了该固化剂在促进剂存在时对环氧树脂的固化反应,并测试了其固化产物的物理—力学性能。结果表明,它比未改性的双氰胺对环氧具有更高的反应活性和较低的固化温度,固化产物的耐热性能和水煮后的各项性能也有所提高。