端羧基丁腈橡胶和柔性聚醚胺增韧EP胶粘剂的研究

以液态CTBN(端羧基丁腈橡胶)增韧EP(环氧树脂)为基本组分,采用正交试验法探讨了CTBN、混合固化剂[DETDA(二乙基甲苯二胺)、D400(柔性聚醚胺)]、固化温度和固化时间对EP胶粘剂冲击强度、拉伸剪切强度和对接接头拉伸强度的影响。研究结果表明:CTBN和D400对3种强度有增强效果;当w(CTBN)=10%、w(DETDA)=25%、w(D400)=30%(均相对于EP质量而言)、预固化温度60℃、预固化时间2 h、固化温度160℃和固化时间4 h时,EP胶粘剂的拉伸剪切强度(为43.3 MPa)、拉伸强度(为34.2 MPa)和冲击强度(为16.4 k J/m2)比未加改性剂体系分别提高了34.4%、85.9%和97.6%。     

马来酸酐等离子体功能化CNTs对环氧树脂力学性能的影响

用等离子体诱导马来酸酐(MAH)修饰碳纳米管(p-CNTs),使其表面高度功能化,并将其引入环氧树脂(EP)固化体系,制备EP/p-CNTs纳米复合材料。考察了功能化参数对EP/p-CNTs纳米复合材料力学性能的影响。经p-CNTs掺杂的复合材料力学性能显著提高,在优化的等离子体功能化条件(功率30 W、时间20 min、温度120℃)下制备w(p-CNTs)为0.3%的复合材料,其拉伸强度、拉伸弹性模量、拉伸断裂应变及简支梁缺口冲击强度较纯EP分别提高了83%,484%,208%,101%。     

有机硅聚醚胺增韧改性环氧树脂的研究

采用端环氧基硅油及其聚醚胺预反应物、聚醚胺(D-230)来改性双酚A型环氧树脂(EP)。有机硅与聚醚柔性链段通过环氧树脂主链或固化剂键合到致密的环氧树脂交联网络中。系统研究了端环氧基硅油及其聚醚胺预反应物等对固化物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。采用扫描电子显微镜对改性固化物的断裂面形态进行了分析。采用5份端环氧基硅油聚醚胺预反应改性EP后,其拉伸强度略有提高,断裂伸长率由38.62%提高到42.9%,冲击强度由20.23 kJ.m-2提高到25.89 kJ.m-2。依据其断裂伸长率与材料拉伸断面的SEM照片,环氧树脂固化物显示出明显的增韧效果,符合涂料用树脂基料的要求。     

超支化聚酰胺酯增韧增强环氧树脂的性能研究

以四氢甲基苯酐(MeTHPA)为固化剂,超支化聚酰胺酯(HBP)为增韧剂,制备了HBP/MeTHPA/环氧树脂(EP)固化体系。采用红外光谱(FT-IR)对HBP/MeTHPA/EP复合体系的固化机理进行了研究,并讨论了不同含量的HBP对固化体系热力学性能的影响。实验结果表明,HBP的加入会促进体系的固化反应;当w(HBP)=10%时力学性能最佳,冲击强度和拉伸强度分别增加了142.71%和34.44%,而玻璃化转变温度(Tg)有所下降,储能模量在玻璃态时均明显提高。     

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响

研究了三乙烯四胺(TETA)修饰的多壁碳纳米管(MWNT)对环氧树脂(EP)/MWNT复合材料力学性能的影响。结果显示,氨基化的短MWNT表面的TETA含量较高,修饰效果较好,在EP中分散性较好。添加1%左右的氨基化短MWNT复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度较纯EP分别提高了163%、345%、80%和31%;氨基化的长MWNT比短MWNT复合材料的冲击强度和断裂伸长率分别高18.4%和10.2%;拉伸强度和弯曲强度则分别低4.2%和5.3%。     

磷酸酯类离子液体对环氧树脂改性的研究

将1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯离子液体(EMIM DEP)与环氧树脂(EP)共混,并以4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂制备了环氧复合材料(EP/ILs)。通过示差扫描量热分析、热重分析、拉伸强度、冲击强度和极限氧指数测试研究了EMIM DEP用量对EP固化性能和EP/ILs性能的影响。结果表明:EMIM DEP降低了环氧体系的固化温度,促进交联反应使固化热升高。EMIM DEP能够同时提高EP/ILs的冲击性能和阻燃性,当EMIM DEP加入质量分数为4%时,复合材料的冲击强度提高了128%,氧指数达到29.8%,EMIM DEP有凝聚相阻燃作用。     

环氧树脂/氰酸酯树脂体系的改性研究

为增加环氧树脂/氰酸酯树脂体系(EP/CE)的韧性,向EP/CE树脂体系中引入第三组分——双酚A(BPA)。采用傅里叶转换红外光谱、差式扫描量热仪研究了BPA对EP/CE固化温度与固化机理的影响,测定了固化物的力学性能和耐湿热性。结果表明,BPA的加入改变了EP/CE树脂体系固化历程,引起EP/CE树脂体系固化温度明显下降。BPA在EP/CE树脂体系内可形成大量的—C—O—C—键,与EP/CE树脂体系形成互穿网络,提高了EP/CE的韧性。随着体系中BPA含量的增加,其力学性能提高,吸水率有所下降。当CE∶EP∶BPA质量比为7∶3∶0.75时,其拉伸强度提高27.3%,冲击强度提高34.7%,吸湿率降为1.2%。     

固化温度对桥梁加固用环氧树脂结构胶性能的影响

以腰果酚、三乙烯四胺和甲醛为主要成分,采用曼尼希反应法合成一种双酚A型环氧树脂低温固化用的固化剂,并着重探讨了常温(20~23℃)固化、低温(5℃)固化对EP固化物性能、结构特性、断面形貌和固化动力学等影响。研究结果表明:固化温度的提高有助于改善EP固化物的压缩强度、弯曲强度、拉伸强度和剪切强度等性能;固化温度的降低使体系的交联密度减小,从而有效提高了EP固化物的断裂伸长率;低温固化EP的断面呈"沟壑"状,而常温固化EP的断面较平整;低温固化体系在后期仍出现较明显的放热峰,而常温固化体系则出现明显的"后固化"现象。     

高断裂伸长率环氧树脂体系的研究

在环氧树脂(EP)体系中引入大分子聚醚胺固化剂(D-2000、T-5000)或柔韧性EP(DER-732、EPI-CLON830、133L),并研究了改性剂的种类、用量对EP体系拉伸性能和粘接性能的影响。研究结果表明,大分子聚醚胺和柔韧性EP的加入明显提高了EP体系的断裂伸长率;添加大分子聚醚胺的最佳体系为E-51/D-400/D-2000体系,当w(D-2000)=30份时,断裂伸长率为53.6%、拉伸强度为17.8MPa;添加柔韧性EP的最佳体系为E-51/DER-732/D-400体系,当w(DER-732)=25份时,断裂伸长率可达130%、拉伸强度为13.0MPa;高断裂伸长率EP体系粘接铝材的拉伸剪切强度为25MPa左右。     

端硅氧烷基低聚物改性环氧树脂的形态研究

通过溶胶.凝胶技术,利用端硅氧烷基低聚物(TPSi)对环氧树脂(EP)进行改性.研究TPSi改性EP固化样的拉伸性能,并利用扫描电镜观察断面的微观形貌.研究表明:与EP固化样相比,TPSi改性EP固化样中,当TPSi的含量为0%～30%时,其拉伸强度、断裂伸长率增大.偶联剂KBE-9103的加入,使试样的拉伸强度、断裂伸长率增加.微小孔洞和撕裂棱的存在导致材料的性能提高.     

环氧树脂对PVC/ABS共混物性能的影响

研究了固体环氧树脂(EP)对聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/EP共混物力学性能和热稳定性的影响,重点考察了EP环氧值和固化剂DDM对共混物性能的影响。结果表明:PVC/ABS/EP共混物表现为脆性断裂;加入DDM后,共混物的拉伸强度明显提高,但冲击性能影响不大;对于PVC/ABS/EP/DDM共混物,随着EP含量的增加,共混物的拉伸强度上升,且环氧值高的EP704对共混物拉伸强度的提高更大;加入2%的低环氧值EP903后,共混物的冲击强度达到最大值,而EP704的加入则对共混物的冲击性能影响不大;环氧树脂的加入在一定程度上削弱了PVC/ABS共混物的热稳定性。     

PPS/PC共混物力学性能的研究

测量丁聚苯硫醚／聚碳酸酯（PPS／PC）二元共混物的力学性能，并考察了PC含量对PPS／PC／EP（环氧树脂）共混体系力学性能的影响。结果表明，加入适量的PC树脂，可在一定程度上改善PPS树脂的拉伸强度、拉伸断裂强度、弯曲强度和冲击断裂韧性。     

环氧树脂室温固化体系的研制及性能研究

以兼具引发剂和稀释剂功能的自制BH-1为固化剂,通过引入低黏度活性稀释剂,制备室温固化EP(环氧树脂)胶粘剂;然后以EP/BH-1/活性稀释剂为基体、单向玻璃纤维为增强材料,制备相应的复合材料。研究结果表明:当w(BH-1)=4%时,EP浇铸体的室温(25℃)凝胶时间约为8.5 h和玻璃化转变温度(Tg)为130.9℃,并具有优异的力学性能,其冲击强度为50.0 kJ/m2、拉伸强度和模量分别为0.075 GPa和2.80 GPa、弯曲强度和模量分别为0.136 GPa和3.02 GPa;当m(EP)∶m(BH-1)∶m(活性稀释剂)=100∶4∶10时,复合材料的弯曲强度(0.984 GPa)和层间剪切强度(56.1 MPa)分别提高了26.4%和15.2%。     

Boltorn型超支化聚酯对PHBV的增韧改性研究

以对甲苯磺酸(p?TSA)为催化剂,三羟甲基丙烷(TMP)为核、2,2?二羟甲基丙酸(DMPA)AB2型单体为主要原料,采用“一步法”合成了Boltorn型超支化聚酯(HBPE);以HBPE为改性剂,以三氯甲烷为溶剂,通过溶液法对聚(3?羟基丁酸酯?co?3?羟基戊酸酯) (PHBV)树脂进行改性,并通过差示扫描量热仪、力学性能测试、热台偏光显微镜、热重分析仪、扫描电子显微镜等分析方法对其进行表征。结果表明,随着HBPE加入量的增加,PHBV体系的玻璃化转变变得越来越明显,表明HBPE的加入显著增强了PHBV的链段运动能力;当HBPE添加量为4份时,PHBV体系的结晶度由64.77 %下降至27.68 %,断裂伸长率提高了194.04 %,拉伸强度提高了27.22 %,撕裂强度提高了56.28 %;HBPE的加入,在保持PHBV树脂拉伸强度小幅增强的基础上,使得PHBV的断裂韧性得到明显提升;HBPE是一种优良的PHBV增韧改性材料。     

后处理温度对EP/CF复合材料拉伸性能影响

采用模压成型工艺和拉挤工艺制备了加捻碳纤维增强环氧树脂(EP/CF)复合材料,利用微机控制电液伺服万能试验机和扫描电子显微镜研究了不同后处理温度对EP/CF复合材料的拉伸性能和断面微观形貌的影响。研究表明,相对于高温后处理下的EP/CF复合材料,室温后处理下的EP/CF复合材料的拉伸强度较优,其拉伸强度接近890 MPa;而随着后处理温度的升高,EP/CF复合材料的截面和表面显微硬度值呈先上升后下降趋势,当后处理温度为150℃时,其硬度值最优。随着后处理温度的上升,样品的断面形态由撕拉态变为剪切状态,整个断面转变为脆性断面,EP与CF之间的界面变差。较优后处理工艺为低温后处理;同时,常温固化剂下的EP和CF体系选择后处理工艺优化时,后固化温度应接近固化体系温度进行优化处理。     

吡啶型聚醚离子液体的合成及其与环氧树脂固化体系的力学性能

以三氟化硼乙醚络合物(Et2O·BF3)为催化剂,对环氧氯丙烷(ECH)进行阳离子开环聚合,合成了端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)。再将其与吡啶反应,制备了吡啶型聚醚离子液体(PPIL),用FTIR光谱和1H-NMR表征了其化学结构。然后将该离子液体与环氧树脂进行共混,用FTIR和DSC光谱对共混物进行了表征。最后以乙二胺为固化剂对共混物进行固化,研究了吡啶型聚醚离子液体对固化体系力学性能的影响。结果表明,当离子液体与环氧树脂质量比为20:80、40:60、60:40时,固化体系的冲击强度较纯环氧树脂分别提高了58%、160%、340%,其中离子液体与环氧树脂质量比为60:40时,尽管样条厚度达6mm,却可以随意弯曲,呈现出明显的橡胶弹性。PPIL:EP为20:80时固化体系的韧性得到很大提高,且强度变化不大。     

EP/纳米SiO2/空心微珠复合材的性能研究

选用微米级空心微珠和纳米SiO2作为填料,制备环氧树脂(EP)／纳米SiO2／空心微珠复合材料,研究空心微珠用量对复合材料的拉伸性能和冲击性能的影响,采用扫描电镜(SEM)研究复合材料的断裂模式,初步讨论了复合材料的隔热性能。结果表明,纳米SiO2和空心微珠的加入可以提高复合材料的拉伸强度和冲击强度,并且当空心微珠用量为10％、纳米SiO2用量为3％时,复合材料的各项力学性能最佳。随着空心微珠含量的继续增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度均有不同程度的降低,拉伸弹性模量却有提高趋势。此外,空心微珠的加入使复合材料的脆性提高、韧性降低,隔热性能却有所改善。     

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。     

纳米CaCO_3对CE及CE/EP基体的改性研究

通过力学性能测试和扫描电镜、热重分析以及红外光谱测试研究了纳米CaCO3的加入量对氰酸酯(CE)及CE/环氧(EP)基体力学性能及热性能的影响。结果表明,适量的纳米CaCO3的加入,可有效地改善CE或CE/EP基体的韧性和强度。当纳米CaCO3的质量分数为3%时,两改性体系的冲击强度和拉伸模量均达到最大值,CE/EP/CaCO3体系较CE/CaCO3体系具有更高的冲击强度(7.8kJ/m2)和较低的拉伸模量(100.5GPa)。纳米CaCO3的加入有利提高基体的热稳定性,但CE/EP/CaCO3三元体系的热稳定性仍明显低于纯CE或CE/CaCO3二元体系。     

环氧树脂对PA6/EPDM-g-MAH共混体系性能的影响

将两种不同型号的环氧树脂（EP(903)、EP(619D)）分别与PA6/EPDM-MA体系进行共混,制备了PA6/EPDM-MA/EP三元共混物。通过力学测试、动态流变(DMA)、差示扫描量热法（DSC）研究了不同EP添加量和环氧当量对PA6/EPDM-MA/EP共混体系性能的影响。实验结果表明：添加EP可以提高PA6/EPDM-MA共混物的拉伸强度,缺口冲击强度,并随着EP含量的增加而增加;而PA6/EPDM-MA/EP三元共混体系的动态储能模量（G′）,复合黏度（η*）随着EP含量的增加而增大,损耗因子（tanδ）减小;结晶度比未加环氧的共混物的结晶度稍高,并且随着环氧含量增加先增加后降低。此外,添加EP(903)的共混物各种性能变化比EP(619D)快。