快速固化环氧树脂体系研究

将593脂肪胺固化剂、脂环胺固化剂、芳香胺固化剂及咪唑类固化剂复配,并加入促进剂DMP-30及活性稀释剂苯基缩水甘油醚与E-51环氧树脂构成了快速固化环氧树脂体系,测试了不同固化体系的凝胶时间和完全固化时间及其浇注体的力学性能。结果表明,在10 min内完全固化的情况下,E-51、芳香胺及咪唑固化剂的质量比为100∶15∶5时,固化体系的拉伸强度可达到67 MPa,较脂肪胺体系提高20%,弯曲强度和冲击强度分别达到88 MPa和11 kJ/m2,较单一胺类固化体系提高50%和40%。     

氧化铝填料性能对环氧树脂浇注制品性能的影响

通过对氧化铝作为填充料的环氧树脂浇注制品机械性能的研究。认为氧化铝的加入量、粒度及粒度分布对环氧浇注制品的弯曲强度、拉伸强度及冲击强度产生显著影响。环氧浇注固化试样中氧化铝与树脂之比为350：100，氧化铝中位粒径25μm左右且粒度分布大小合理、相互匹配是获得高机械性能环氧浇注制品的较佳条件。     

纳米氮化硅对环氧树脂固化反应的影响研究

通过DSC、红外光谱研究了纳米氮化硅粒子的加入对环氧树脂体系固化反应的影响。结果表明,一方面由于纳米Si3N4高的表面活性会促进环氧树脂体系的固化过程;另一方面,由于纳米粒子的加入增大了体系的粘度阻碍了反应分子的运动使得复合材料固化反应速度变慢。环氧树脂体系在不同反应时期表现出的不同的固化行为正是这两种因素综合作用的结果。此外,还研究了不同添加量的纳米Si3N4对复合材料拉伸强度和固化时间的影响。当纳米Si3N4添加量为3%(以环氧树脂质量计)时,复合材料拉伸强度达到最大值,提高了145%。     

脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的制备及性能研究

制备了脲醛树脂包覆环氧树脂(EP-UF)微胶囊,探讨了芯材与壁材的质量比、工艺条件对微胶囊的性能影响,以及微胶囊对EP基体的修复过程与修复能力。结果表明,当脲甲醛预聚体的合成温度为70℃、EP和苯甲醇的质量比为10:3、芯材与壁材的质量比为0.8、乳化剂用量为5%-7%、分散搅拌速度为500r/min、pH=3时,所制得的EP-UF微胶囊的平均粒径约为55μm,囊壁的密闭性好、强度高,芯材的包覆率高、流动性好,微胶囊填充EP基体材料的拉伸强度、修复率较高。     

壳聚糖季铵盐/水性环氧树脂体系的制备及性能研究

将壳聚糖季铵盐(QCS)水溶液与水性环氧树脂(WEP)共混,得到均一的QCS/水性环氧树脂体系。采用静置实验考察了QCS对水性环氧树脂体系稳定性的影响。以聚醚胺(PEA)固化WEP-QCS,通过示差扫描量热仪(DSC)分析了WEP-QCS-PEA体系的固化反应动力学,研究了QCS对水性环氧树脂固化反应的影响,确定了最优固化工艺为80℃/4 h+120℃/2 h。采用冲击实验分析了最优条件下固化样品的力学性能。结果表明,QCS/水性环氧树脂体系具有较好的稳定性,QCS的加入使体系反应活化能降低,当QCS质量分数为3%时,WEP-QCS-PEA体系的冲击强度为77.1 kJ/m²,较纯环氧树脂体系WEP-PEA固化物的冲击强度58.4 kJ/m²提高了32%。     

三氟化硼微胶囊热固化环氧树脂胶粘剂研究

介绍了三氟化硼微胶囊制备工艺与微囊性能。探讨了单组分三氟化硼微囊热固化环氧树脂胶粘剂的配比与制备工艺。研究了这种胶粘剂在常温下贮存稳定性和在固化温度下对不同材料的粘接工艺和效果。实验表明,该胶粘剂在常温下可稳定贮存３个月,对２５号碳钢的拉伸剪切强度达１６ＭＰａ。     

聚硫橡胶对环氧树脂固化动力学及力学强度的影响

用红外光谱分析了在环氧树脂中加入聚硫橡胶的固化及增韧过程,通过差示扫描量热法研究了增韧体系的反应动力学,探讨了聚硫橡胶用量对固化产物力学强度的影响,并对试样断口形貌进行了扫描电镜观察。结果表明,聚硫橡胶的加入降低了环氧树脂的表观活化能而没有改变反应级数,使得固化反应的总放热量减少、放热过程更加平均。聚硫橡胶对环氧树脂的增韧效果明显,二者通过化学键结合,韧性撕裂的冲击断面形貌验证了这种活性增韧。当聚硫橡胶用量为30份(质量)时,环氧树脂固化物的冲击强度可达到未增韧者的896%。     

桥梁加固用环氧树脂胶粘剂体系固化动力学研究

制备了三种温度环境条件固化剂,对照组不经处理直接调配,常温组在19～24℃条件下处理7 d,低温组在4℃条件下处理7 d。将制备完成后的三种固化剂与环氧树脂按照质量比4∶10充分混合,并按照相关规定测试三组试验材料的力学性能,使用差示扫描量热法分析环氧树脂胶粘剂体系的固化动力学性能。研究结果表明:两种温度环境配制的环氧树脂胶粘剂体系的力学性能均有提高,升温速率快,放热峰向高温方向移动;经计算反应活化能为59.79 kJ/mol,反应级数为0.95;低温固化后的试验样品存在明显放热峰,常温固化后的试验样品转变为玻璃化状态。     

叔胺的羧酸复盐对酸酐／环氧树脂体系固化反应和固化物性能的影响

本文应用示差扫描量热和旋转粘度计等手段研究了叔胺的羧酸复盐对酸酐固化环氧树脂体系的潜促进性和固化反应动力学的影响。     

季铵盐对酸酐/环氧树脂体系固化反应和性能影响的研究

本文研究了季铵盐对酸酐/环氧树脂体系的促进作用.结果表明,这种季铵盐与叔胺一样可作为酸酐/环氧树脂固化体系的促进剂,且具有一定的潜伏性.在室温下,该体系的贮存期是通常叔胺促进剂的6～8倍.整个固化反应过程遵循准一级的力学方程.两固化体系的机电热性能略有差异.     

环氧树脂固化反应表观活化能的研究

用红外光谱法研究了Ｔ３１、低分子聚酰胺６５０（ＬＭＰ－６５０）固化环氧树脂反应的动力学参数。实验表明，环氧－Ｔ３１．固化反应的表观活化能为５４．５ＫＪ·ｍｏｌ~（－１），证明此反应常温下便有较高的速度；ＬＭＰ－６５０固化环氧反应的表观活化能为７４．４·４ＫＪ·ｍｏｌ~（－１），表明常温下反应较缓慢，固化程度随温度变化明显。红外光谱法不但可以定量研究环氧树脂固化反应动力学多数，而且可在催化剂选择、两组分配比等方面提供信息。     

潜伏性环氧树脂 体系固化反应动力学参数特征的研究

本文对二种潜伏性环氧树脂体系的固化反应动力学参数进行了讨论。结果认为，理想的潜伏性环氧树脂体系应具有较高的固化反应活化能（Ｅａ）和频率熵因子（Ａ）或者是具有可变化活化能－－即在室温下具有较高的固化反应活化能，而在高温下具有较低的固化反应活化能。理论分析与实验结果相吻合。     

环氧树脂固化行为研究

以石英砂为增强相,研究不同核、不同固化剂和反应温度对固化的影响,得到环氧树脂两相固化动力学,并提出动力学模型为(1-a=A/t+B),并用计算机模拟的方法评价了模型的可靠性。提出三乙烯四胺作为环氧树脂固化剂,其具有初始固化速度快、固化时间短的优点,可望用于一些快速成型和粘结的工程领域。     

环氧树脂微胶囊合成及其反应动力学

将环氧树脂E-51分散在水中形成稳定的乳液,使用三乙烯四胺固化剂,在环氧树脂液滴表面形成交联结构作为环氧树脂微胶囊囊壁,这种微胶囊为环氧树脂复合材料的科学研究和工程应用提供了无界面差异囊壁的研究模型。采用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）分析了乳化剂种类及用量、反应温度和搅拌速率等工艺条件对这种微胶囊的形成过程、表面形貌、粒径大小及分布和壁厚的影响。采用红外光谱（FTIR）研究了环氧树脂微胶囊的化学结构。当合成条件为乳化剂Tween 80浓度为1%,固化剂三乙烯四胺浓度为2.5%,反应温度90℃,搅拌速度600～1000 r·min^-1,合成的环氧树脂微胶囊形状规整,表面光滑致密,平均粒径为103 μm,囊芯含量为44.65%,壁厚为5 μm。研究三乙烯四胺固化剂中伯胺和仲胺的反应速率常数和活化能等反应动力学参数,定量分析环氧树脂-三乙烯四胺的化学反应中伯胺和仲胺的反应活性差异。     

IPN结构聚氨酯改性环氧树脂的性能研究

采用同步互穿聚合物网络技术制备了聚氨酯改性TDE-85/Me THPA环氧树脂体系,比较了环氧树脂TDE-85/MeTHPA固化体系改性前后力学性能和热稳定性的差异。研究结果表明,加入适量的由不同分子量聚醚二元醇合成的聚氨酯预聚体,对TDE-85/MeTHPA固化体系的力学性能、热稳定性均有所增加;当聚醚二元醇分子量为1000,且合成的聚氨酯预聚体加入量为15%时,同未改性的固化体系相比,该改性体系的拉伸强度和冲击强度分别上升48.0%和115%,分别达到69.39 MPa和23.56 kJ/m2,同时,该改性材料的热稳定性也有较明显的提高,其失重1%的温度T1%为300℃,比未改性的固化体系失重1%的温度高了30℃。     

二茂铁对DOPO/环氧树脂体系燃烧性能及固化反应动力学的影响

为研究二茂铁对磷杂菲(DOPO)/环氧树脂(EP)体系燃烧性能及固化反应动力学的影响,将不同比例的二茂铁与DOPO/EP体系复配制备了阻燃EP复合材料,通过氧指数(LOI)测试、UL94垂直燃烧测试、烟密度测试和热重分析研究了阻燃EP复合材料的燃烧性能和热氧稳定性,并通过非等温DSC法研究了二茂铁对DOPO/EP体系固化反应动力学的影响。结果表明,二茂铁和DOPO在阻燃EP复合材料中表现出明显的阻燃协效作用,添加了二茂铁的阻燃EP复合材料的LOI最高可达34.8%,烟密度等级(SDR)最低降至71.43。热重分析表明,二茂铁会降低阻燃EP复合材料的热氧稳定性,但是可以显著增加热解残炭量。固化反应动力学研究结果表明,二茂铁的添加使阻燃EP体系固化反应的活化能E_a和指前因子A均减小。研究工作可以为高性能阻燃EP复合材料的开发提供参考。     

脲衍生物对环氧树脂/双氰胺体系促进作用的研究

对比了不同结构的脲衍生物[3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲(A)、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(B)、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲(C) ]对环氧树脂/双氰胺体系的促进作用。利用差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱研究了3种环氧树脂/双氰胺/脲体系的反应活性和固化反应动力学。结果表明,体系A的最佳配比为：环氧：双氰胺：脲A=100：6：4（质量比,下同）,130 ℃时40 min就可以完全固化,其表观活化能（Ea）=64.66 kJ/mol,反应级数（n）=0.897;体系B的Ea=71.68 kJ/mol,n=0.930;体系C的Ea=71.03 kJ/mol,n=0.928;3种体系配制的胶液的室温剪切强度均大于20 MPa,体系A的粘接强度达到24.98 MPa。     

微胶囊型单组分环氧树脂胶粘剂的制备及其力学性能研究

以酚醛胺（T31）固化剂为芯材,聚脲（PUA）为壳材,采用界面聚合法制备了一种微胶囊型固化剂T31-PUA。通过热重分析仪、扫描电子显微镜对微胶囊的热稳定性、微观形貌进行了表征。将固化剂微胶囊与环氧树脂混合制备成单组分胶粘剂,利用示差扫描量热仪、万能试验机对单组分胶粘剂的固化特性、耐久性能及力学性能进行表征。结果表明：微胶囊表面略有粗糙,平均粒径为150μm,芯材质量分数为60%。微胶囊在室温下压力解封,可在1 h内完成固化,其粘接件拉伸剪切强度为6.18 MPa。热解封可在120℃下30 min内固化,其粘接件拉伸剪切强度为6.95 MPa。该微胶囊型单组分胶粘剂室温储存期可达40 d以上,固化特性、耐久性和力学性能良好。