高性能苯并噁嗪模塑复合材料的研究

研究了一种适用于模压的苯并噁嗪(BOZ)树脂,并采用凝胶渗透色谱(GPC)法、红外光谱(FT-IR)法、差示扫描量热(DSC)法和热失重分析(TGA)法等对其结构和热性能进行了分析。研究结果表明:BOZ树脂具有适宜的黏度和凝胶时间,可满足模压工艺的要求;采用Kissinger和Crane方程计算得到BOZ树脂体系固化反应的活化能为188.62 kJ/mol、反应级数为0.96;BOZ树脂体系的耐热性较好,其900℃时的残炭率为66.90%。     

苯并噁嗪及其碳纤维复合材料固化动力学研究

采用非等温DSC技术研究了不同升温速率下苯并口恶嗪/碳纤维复合材料的固化过程。以Avrami方程分析计算了2种固化体系的动力学参数和表观反应活化能。结果表明:Avrami指数n随固化温度的变化能反映出苯并口恶嗪固化过程的2个阶段———凝胶粒子形成和增长阶段及扩散控制阶段。用Avrami速率常数计算得到的表观活化能与文献值基本一致,但能更清楚地反映出碳纤维对苯并口恶嗪固化反应动力学的影响,即催化作用和延缓作用。     

苯并噁嗪树脂基复合材料研究进展

介绍了苯并噁嗪(BZ)树脂基复合材料的研究进展,包括无机颗粒材料改性[如MMT(蒙脱土)改性、不完全POSS(笼型倍半硅氧烷)改性、碳纳米材料改性和蛭石改性等]、纤维材料改性(如玻璃纤维改性、碳纤维改性和其他纤维改性等)以及橡胶改性;综述了改性BZ树脂基复合材料的改性机制。最后,对改性BZ树脂基复合材料的研究方向进行了展望。     

苯并噁嗪/环氧树脂基碳纳米管复合材料

制备出一种新型的由苯并噁嗪、环氧树脂和碳纳米管(MWNT)组成的复合材料。对MWNT进行了表面改性,降低了苯并噁嗪和环氧树脂固化的温度,增强了MWNT与苯并噁嗪/环氧树脂基体间的结合力。对该复合体系进行了分步固化的研究。动态力学分析与热重分析表明由于MWNT的加入使得复合材料的储能模量和耐热性增加。通过断面扫描用SEM观察了MWNT在复合材料中的分散情况。     

湿法缠绕苯并噁嗪/碳纤维复合材料的性能

分析了3种环氧树脂改性苯并噁嗪(BZ)树脂固化体系的黏温特性、凝胶时间、浇铸体力学性能等,从而优选出一种适用于湿法缠绕且具有优异性能的树脂体系,其由100份BZ树脂预聚体,10份混合环氧树脂,5份芳香胺类固化剂组成。以该树脂体系为基体,利用湿法缠绕工艺制备了NOL环,探究了缠绕张力对NOL环力学性能的影响;在较优缠绕张力下,制备了内径150mm标准压力容器,并进行了相关性能测试。结果表明,优选的树脂体系具有优异的黏温特性,适用期超过8h,浇铸体具有较好的力学性能(如拉伸强度达到78MPa,拉伸弹性模量达到4.56GPa),拉伸断裂面出现些许韧窝;随着缠绕张力的增大,NOL环的拉伸及层间剪切强度先增大后减小,当缠绕张力为10N时,拉伸强度达到2 680MPa,层间剪切强度达到66MPa,且高温条件下(160℃),拉伸与层间剪切强度保持率均超过85%;在较优缠绕张力(10N)下,压力容器的特征系数为41.3km,纤维强度转化率达到89.1%,基本发挥了碳纤维的力学性能。     

碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展

苯并噁嗪是近年来发展起来的一种新型的高性能复合材料基体树脂。本文较系统地综述了国内外碳纤维增强苯并噁嗪复合材料的研究进展,介绍了苯并噁嗪树脂及其复合材料的性能特点,指出了进一步的发展趋势。     

苯并噁嗪/环氧树脂/粉煤灰复合材料制备及性能研究

苯并噁嗪树脂是一种新型的热固性树脂,凭借其出色的力学性能和耐热性能得到广泛的关注,然而其固化物质脆的问题限制了其进一步应用.采用环氧树脂体系对其进行改性,可以在有效地提升其韧性的同时保持其出色的耐热性,然而进一步提升基于苯并噁嗪/环氧树脂体系的韧性和强度是目前亟待解决的一个问题.该研究将硅烷偶联剂改性后的粉煤灰与苯并噁...     

生物基苯并噁嗪树脂的研究进展

苯并噁嗪树脂作为一种20世纪90年代出现的新型热固性树脂,因其优异的热性能、力学性能、尺寸稳定性以及灵活的分子设计性等受到学术界和工业界的广泛关注。目前,它已经在航空航天、运输、石油天然气、电子制造等多领域得到应用。然而,一直以来苯并噁嗪树脂的发展大多与石油基的化学品有关。持续增长的全球能源危机、环境问题促使研究者们开始转向自然界中寻找原料。天然可再生原料的结构多样性和独特功能使其成为高性能苯并噁嗪树脂的强有力候选者。本文重点介绍了近年来利用可再生的酚类原料制备苯并噁嗪树脂的研究进展。另外,也简单概述了生物质胺源在苯并噁嗪树脂领域的应用。最后,对未来生物基苯并噁嗪树脂的发展方向进行了展望。     

苯并噁嗪树脂耐热改性研究进展

综述了引入炔基、烯基、酰亚胺及氰基等功能基团对BZ(苯并噁嗪)树脂耐热性进行化学改性的研究进展,提出了可在BZ单体合成过程中同时引入两种或两种以上的功能基团,以降低BZ的固化温度、提高交联密度。最后对BZ的应用前景和发展方向进行了展望。     

短切玻璃纤维增强苯并噁嗪复合材料研究

通过在苯并噁嗪树脂中加入丙酮处理前后的不同长度,不同掺入量的短玻纤,制备了短切玻璃纤维增强苯并噁嗪复合材料。研究了玻璃纤维上浆剂、短切玻璃纤维的长度以及掺入量对复合材料力学和热性能的影响,对复合材料的弯曲断裂面进行了微观分析。     

苯并噁嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃PA66复合材料的制备及性能

以双酚A型苯并噁嗪（BOZ）作为成炭协效剂，与二乙基次磷酸铝（ADP）复配,通过熔融共混制备了阻燃尼龙66（PA66）复合材料。通过垂直燃烧测试（UL94）、极限氧指数（LOI）、锥形量热（Cone）、扫描电镜（SEM）以及热分析（TG/DTG）等考察了复合材料的协同阻燃性能及作用机制。结果表明：BOZ和ADP具有良好的协同阻燃效应。适量BOZ的引入不但可以提高材料的阻燃性能，还可以改善材料的热稳定性，并且对材料的力学性能影响不大。添加0.3wt%BOZ和7.7wt%ADP时，ADP/BOZ阻燃PA66复合材料的垂直燃烧达到UL94 V-0级，LOI达到了32.8%，拉伸强度、弯曲强度分别为81.52、111.11MPa。阻燃机理研究表明：ADP/BOZ和ADP都是以气相阻燃作用为主的气相和凝聚相协同阻燃机制。     

高性能碳纤维增强尼龙10T复合材料制备与性能

以半芳香族尼龙聚对苯二甲酰葵二胺(PA10T)为基体树脂,采用碳纤维(CF)增强改性的方式制备高性能CF增强PA10T复合材料,研究不同质量分数的CF对PA10T/CF复合材料力学性能的影响。通过扫描电子显微镜对PA10T/CF复合材料的断面形貌进行分析,结合X射线衍射分析和差式扫描量热分析对复合材料的熔融、结晶过程和晶体结构进行分析,采用热重分析测试了复合材料的热稳定性。结果表明,CF的加入显著提高了PA10T/CF复合材料力学性能,当CF质量分数为30%,PA10T/CF复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到253,360 MPa和20.1 GPa,比纯PA10T的性能分别提高216%,323%和675%。CF在复合材料结晶过程中起到异相成核作用,为结晶过程提供大量晶核,CF诱导α晶型PA10T晶态结构发生变化;同时也对分子链的运动折叠产生阻碍,导致晶粒生长不完善出现晶粒细化现象。加入CF后,复合材料结晶温度提高,结晶度随CF含量提高呈先下降后上升的变化趋势,同时热稳定性提高,当CF质量分数为10%时,复合材料热分解起始温度及失重50%的温度分别比纯PA10T提高10....     

双酚S型苯并恶嗪改性酚醛树脂模塑料的性能研究

以双酚S为原料,采用溶剂法合成了一种含砜基的苯并恶嗪(BOZ–S),并用不同长度的高性能维纶短切纤维(PVAF)为增强材料,通过预浸料模压成型制备出BOZ–S改性酚醛树脂(PF)模塑料。利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振仪、差示扫描量热仪以及扫描电子显微镜等分别对BOZ–S的单体结构、PF/BOZ–S改性体系的固化特性、改性PF模塑料的力学性能、热性能以及冲击断口进行了分析研究。结果表明,成功合成出了预期结构的BOZ–S,且固化时存在两种放热反应;改性树脂体系的各项性能与纯PF相比均有明显提升,且纤维的长度越长,模塑料的力学性能提升越大,其中PF/BOZ–S质量比为80/20、纤维长度为36 mm时,体系的综合性能最佳,冲击强度和弯曲强度分别为88.4 k J/m~2和175.9 MPa,弯曲弹性模量达到8.8 GPa,马丁耐热温度为164.3℃。     

聚丙烯/纳米碳纤维复合材料微孔注射成型加工与性能研究

将聚丙烯(PP)和纳米碳纤维(CNF)共混后,通过双螺杆挤出制备成不同组份的复合粒料,采用注射成型加工制备实体和发泡试样,研究不同CNF含量对PP基体复合材料性能的影响。结果表明,随着CNF含量的增加,微孔样品中的孔径显著的减小同时泡孔密度增加;注射成型的样品中,添加CNF后的模量和拉伸强度略微降低,但微孔注塑的PP/CNF复合材料的性能呈现出相反的效果。     

塑木复合材料的研制和性能

采用木粉分别与PP，HDPE，LDPE制成了塑木复合材料，研究了水分，粘接剂及改性剂对复合材料性能的影响。结果表明，水分会严重降低复合材料的性能，EAA和脲醛树脂并用可提高复合材料的综合力学性能。     

复合材料模压成型的工艺特性和影响因素分析

简述了聚合物基复合材料模压成型工艺特性,对模压成型的设备、预浸料、工装模具、工作环境条件等提出相应要求,着重对成型工艺过程中模压成型温度、压力、保温时间等工艺参数对复合材料制品性能影响做了分析,且简要介绍了复合材料模压制品可能出现的质量问题、产生原因、预防措施等内容。     

Fabrication and Physico-Chemical Properties of High-Performance Pine Needles/Green Polymer Composites

Natural cellulosic pine needles were used in long fiber form as a new, potential reinforcement to fabricate green composites using the compression-molding technique. Mechanical and physico-chemical properties of green composites have been investigated as a function of fiber loading in order to assess their applicability in everyday life. The green composites fabricated showed a universal trend of increase in properties with fiber loading up to 30% and beyond this loading these properties decrease. Fiber/matrix interaction between the polymer and reinforcement has been analyzed from the mechanical and morphological studies, which reveal the impact of good interfacial compatibility.     

自修复天然橡胶复合材料的制备及性能研究

通过在天然橡胶（NR）胶料混炼过程中氧化锌（ZnO）与山梨酸（SA）原位生成山梨酸锌（ZDS）,并利用硫化过程中过氧化二异丙苯分解产生的自由基将ZDS接枝到NR分子链上,使锌离子与NR分子链上的羧酸根离子形成离子键,制备具有离子交联网络结构的NR-ZDS复合材料。通过X射线衍射分析和红外光谱分析验证ZDS的形成,研究ZnO/SA物质的量比对复合材料硫化特性、交联密度和自修复性能的影响。结果表明：复合材料中SA与ZnO能够原位生成ZDS并接枝到NR分子链上,当SA/ZnO物质的量比小于2∶1时,ZnO作为补强剂分散在橡胶基体中;当SA/ZnO物质的量比为2∶1.4、硫化时间为1 min时,复合材料的自修复效率为93%,拉伸强度为0.85 MPa,综合性能较好。     

聚苯胺导电复合材料的制备及性能研究

通过原位乳液聚合制备了PANI-HCI/P(MMA-BA)导电复合材料,对其导电率进行测试,并用FTIR、STA、XPS对导电复合材料的结构、热学性能、掺杂率进行了表征.结果表明:当APS/ANI摩尔比为1:1.5、反应单体中ANI为33%时,导电复合材料中PANI表面掺杂率为37.56%,复合材料电导率达到1.472×103S/cm.FTIR谱图表明导电复合材料分子结构中存在C=O、N=Q=N、N、-B-N等基团,说明共聚物P(MMA-BA)已经存在于复合材料中.STA测试结果表明:导电复合材料的玻璃化温度(Tg)为127℃,在270℃以下稳定性较好,通过原位乳液复合所得PANI-HCI/P(MMA-BA)导电复合材料的加工性及热稳定性能得到了改善.     

密胺模塑料的制备与性能研究

用树脂共缩聚的改性方法制备了密胺模塑料,以改善其力学性能。密胺模塑料中纤维素用量为55 phr时,其力学性能最佳;密胺树脂的甲醛/三聚氰胺(F/M)越大,密胺模塑料的力学性能越好,挥发分越高;随着固化剂用量的增加密,胺模塑料的力学性能先提高后降低当,其用量为1.0 phr时密,胺模塑料的综合性能最好。