含环氧基有机硅氧烷的研究进展

含环氧基有机硅氧烷是一类兼具环氧与硅氧烷两种结构特性的化合物,因其优异的机械性能、环境稳定性和环氧基团的反应性能得到研究学者的广泛关注。以环氧基在化学结构中的不同位置为线路,系统地介绍了近年来国内外有关不同类型的含环氧基有机硅氧烷的多种制备工艺,并对其物化性能及应用情况进行了详细的介绍。研究开发高性能的含环氧基团有机硅氧烷,对于改性环氧树脂和满足高功率LED对封装材料日益提升的性能要求具有重要意义。     

非异氰酸酯聚氨酯固化剂的制备及性能研究

以间苯二酚二缩水甘油醚为原料,通过CO2插入法合成环碳酸酯化合物（RDGEC）。将其与聚醚胺（D230）聚合,调控比例,制备了系列非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）固化剂。详细考察了NIPU与双酚A环氧树脂（E-51）共混体系的固化动力学,对固化试样的粘接性能、热机械性能、热稳定性及断裂面的微观状态进行了研究。研究结果表明：成功制备了RDGEC和系列NIPU固化剂;调控RDGEC与D230反应比例对NIPU的固化反应活性影响较小,但能够有效改变固化体系韧性程度,确定固化工艺为50℃/2 h+100℃/2 h;NIPU与E-51混合固化体系对铝合金具有优异的粘接性能,调控RDGEC与D230比例至1∶1.75时,25℃剪切强度和70℃剪切强度分别为36.98和14.51 MPa,25℃下90°剥离强度达到6.08 kN/m,粘接性能达到最佳;该系列固化试样均表现出优异的热机械性能和热稳定性。     

降低光固化收缩的研究进展

光固化是一种快速、高效且低能耗的固化手段,在诸多领域具有重要应用价值。光固化过程中易产生固化收缩,较快的交联速度导致收缩应力难以释放,显著影响材料的尺寸精度、力学性能及使用稳定性,这些不足引起了众多研究学者的关注。文中综述了光固化收缩产生的原因和主要影响因素,详细介绍了近年来有效降低收缩程度的技术手段和方法,具体实施效果及目前仍然存在的问题,为光固化进一步的研究提供参考。     

一种紫外光固化树脂的合成及性能表征

以羟丙基硅油MOK-7800、异氟尔酮二异氰酸酯IPDI和甲基丙烯酸羟丙酯HPMA为原料,合成了一种紫外光固化树脂HPSACR。通过红外光谱(FT-IR)跟踪反应进程,通过动态热机械分析仪(DMA)、拉伸试验机和热重分析仪(TGA)研究HPSACR与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)以不同比例共混紫外光固化样品的热机械性能、力学性能和热稳定性。最终确定,HPSACR与TMPTA以10∶7.5比例共混所得紫外光固化样品较优,储能模量在-40℃,25℃和40℃分别为668.3MPa,542.5MPa和434.6MPa,玻璃化转变温度为91.65℃;常温弹性模量为677.85MPa,断裂伸长率为95.295%;氮气气氛下初始降解温度T5%和T10%分别为292.06℃和301.90℃,残炭率为2.082%。     

本期特约专栏主持人——张斌教授：原位生成SiO2改性硼硅酚醛树脂的合成与性能研究

在合成酚醛树脂的过程中引入有机硅预聚物和硼酸,制得硼硅酚醛树脂,并在此基础上加入正硅酸乙酯,原位水解生成SiO2,进一步改性了硼硅酚醛树脂。分别考查了有机硅预聚物、硼酸和正硅酸乙酯加入量对改性酚醛树脂粘接强度的影响。通过IR考查了改性树脂的结构,硼氧键和硅氧键成功地引入到酚醛树脂中。还通过DSC和不同条件下粘接强度的测试考查了改性树脂的固化性能,确定了其固化工艺。空气气氛中的热重分析则表明改性酚醛树脂初始分解温度为475℃,1000℃残炭率为21％,耐热性明显优于普通酚醛树脂。     

中温固化酚醛胶粘剂固化工艺及粘接性能研究

在合成改性酚醛树脂的过程中引入了活性单体间苯二酚,以多聚甲醛为固化剂,辅以耐热无机填料制备了可中温固化的耐高温改性酚醛胶粘剂。在此基础上考察了苯酚和间苯二酚的配比、固化温度和固化剂用量对体系凝胶特性和粘接性能的影响,同时对试片处理方式、溶剂烘除时间和固化压力等因素展开研究。结果表明,苯酚和间苯二酚为2∶1、多聚甲醛用量为16.5phr、固化压力不小于0.3MPa时,胶粘剂粘接喷砂处理的试片在100℃下固化6h可获得较高的粘接强度,常温剪切强度在10MPa以上,700℃仍有约2MPa的强度。     

含环氧基团硅氧烷低聚物的制备与研究

将环氧基团引入到硅氧烷低聚物结构中,采用"溶胶-凝胶"法研究制备了一种含有环氧基团的硅氧烷低聚物EES。利用合成低聚物增韧环氧树脂,考察了改性后混合树脂的外观状态、黏度、机械性能、玻璃化转变温度和热稳定性。结果表明:环氧基团的存在增加了硅氧烷低聚物的反应性,且具有良好的环氧树脂相容性,能够有效地增韧环氧树脂。EES的添加量为25份时,混合树脂固化样的拉伸强度高达21.027MPa,剪切强度与纯环氧树脂固化相比增长约140%,并表现出优异的热机械性能和热稳定性。     

静电纺丝聚合物纳米纤维研究进展

将静电纺丝技术应用到高分子材料研究中,可以制备聚合物纳米纤维,在众多领域有广阔的应用前景。从静电纺丝聚合物纳米纤维原理、有序性、应用的角度,简述其研究进展,并指出一些仍待解决的问题,同时对电纺聚合物纳米纤维未来发展进行了展望。     

复合材料维修用高性能胶粘剂

针对复合材料制造和使用过程出现的不同缺陷和破损而研制出符合修补要求的高性能胶粘剂,并详细介绍了多种高性能胶粘剂的性能及应用情况。     

端羧基聚氨酯增韧改性多官能环氧树脂的研究

以聚四氢呋喃二元醇、甲苯-2,4-二异氰酸酯和1,2,4-苯三甲酸酐为原料，合成了端羧基聚氨酯低聚物（PUIC）；利用羧基与部分环氧基团反应，制备了一系列PUIC改性多官能环氧树脂（TGDDM-PUIC）。详细考察了改性树脂的粘接性能、热机械性能、热稳定性等。研究结果表明：成功制备了TGDDM-PUIC改性环氧树脂；引入PUIC改性TGDDM树脂整体的粘接性能和热稳定性能保持良好，并没有像其他增韧改性方法造成环氧树脂自身热性能的大幅度降低，实现了提高粘接性能与保持热稳定性之间的平衡；当PUIC质量分数为40%时，改性树脂的25℃剪切强度和剥离强度较纯树脂分别提升了163%和378%，热稳定性保持良好，综合性能优异。