Nano-TiO_2/BMI/CE共聚物固化动力学及介电性能的研究

通过非等温差示扫描量热法(DSC)对纳米二氧化钛/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-TiO2/BMI/CE)树脂进行了动力学研究。通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得了改性氰酸酯树脂体系的固化动力学参数。进而研究了不同固化工艺和后处理温度对nano-TiO2/BMI/CE共聚物介电性能的影响。结果表明:在同等组分下,nano-TiO2/BMI/CE共聚物微波固化树脂比传统热固化树脂的介电性能优良;在后处理温度一定的条件下,控制后处理时间,微波固化树脂的介电性能又进一步得到提高。

不同环氧树脂改性BMI/CE树脂体系的非等温固化行为研究

采用差示扫描量热仪研究了不同牌号环氧树脂对双马来酰亚胺/氰酸酯(BMI/CE)树脂体系在不同升温速率下的固化反应。在保持BMI和CE质量比为1∶2的前提下,加入同等质量不同牌号环氧树脂,运用Kissinger法、Ozawa法和Crane法求得活化能和反应级数等动力学参数。结果表明,用环氧树脂(AG-80)改性BMI/CE树脂体系的活化能平均值为81.55kJ/mol,反应级数为0.93;环氧树脂(TDE-85)改性的树脂体系的活化能平均值为69.25kJ/mol,反应级数为0.92;环氧树脂(TDE-85)改性BMI/CE树脂体系更有利于固化工艺的实现。

氰酸酯树脂改性研究进展

氰酸酯树脂(CE)具有优异的介电性能、较高的玻璃化转变温度和强度、良好的耐化学腐蚀性和耐热性等优点,然而其固化物脆性较大,并且其韧性常常不能满足使用要求。从提高CE韧性角度,介绍了各种CE的改性方法(包括橡胶弹性体改性、热固性树脂改性、热塑性树脂改性和互穿聚合物网络改性等)及其应用研究进展。针对改性过程中存在的问题,提出了CE改性的未来发展方向。

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展

综述了近年来国内外在苯并恶嗪树脂基础研究与应用领域内的最新进展情况;介绍了苯并恶嗪树脂的合成及其改性方法,并对苯并恶嗪树脂的发展趋势进行了展望。

改性氰酸酯类耐高温胶粘剂的研究

以双马来酰亚胺(BMI)、双酚A型氰酸酯(BADCy)和苯并噁嗪(BOZ)树脂为基体树脂,纳米二氧化硅(nano-SiO2)为填料,制备耐高温胶粘剂。采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法和Ozawa法研究了nano-SiO2/BOZ/BMI/BADCy共聚物的固化动力学过程。结果表明:当m(BOZ)∶m(BMI)∶m(BADCy)=1∶1∶2、w(nano-SiO2)=3%时,相应BOZ/BMI/BADCy胶粘剂的表观活化能(47.82 kJ/mol)低于无nano-SiO2体系(59.17 kJ/mol),并具有良好的耐高温性能;在250℃时用该胶粘剂胶接硅钢片,胶接件经250℃老化1 000 h后,其剪切强度仍保持稳定。

二氧化硅粉体改性E-Si/CE固化动力学的研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了纳米二氧化硅(SiO2)和微米SiO2的混合粉体改性环氧基硅烷(E-Si)/氰酸酯(CE)树脂体系固化动力学;用Kissinger、Crane和Ozawa法确定固化动力学参数。结果表明,Kissinger式求得的表观活化能为66.09kJ/mol;Ozawa法求得的表观活化能为70.01kJ/mol;根据Crane理论计算该体系的固化反应级数为0.89。计算了不同升温速率所对应的不同温度的频率因子和反应速率常数;求得了改性体系的固化工艺参数:凝胶温度130.74℃、固化温度160.96℃和后处理温度199.16℃,确定了体系的最佳固化工艺。与E-Si/CE体系对比表明,SiO2的加入可以降低E-Si/CE体系的活化能,使其固化能在较低温度下进行。

纳米SiO_2改性EP/BMI/CE树脂体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法对纳米二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-SiO2/EP/BMI/CE)树脂进行了固化反应动力学和固化工艺研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了nano-SiO2/EP/BMI/CE树脂体系固化反应动力学的表观活化能。结果表明:改性CE树脂体系的固化工艺参数为凝胶温度112℃、固化温度195℃及后处理温度213℃,进而确定了改性CE树脂体系的最佳固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/3 h→200℃/2 h";改性CE树脂体系的平均表观活化能为59.90 kJ/mol。

采用机组风速信息动态分类的风电场有功控制策略

针对高风速条件下风力发电机组频繁启停问题,提出一种基于机组实时风速信息分类的有功功率控制策略,该方法根据风力发电机组的运行状态和实时风速等信息对机组进行动态分类,并按风电机组最大发电能力和运行约束条件建立有功分配模型。理论和仿真分析结果表明,对每类机组使用不同的分配方法,可有效提高风电场有功功率输出的准确性;同时可减少机组的启停频度,有效延长机组的使用寿命;与基于容量比例分配的风电场有功控制策略相比,该控制策略更加有效、合理。

基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术

针对传统间歇性能源海量数据处理技术的局限性,提出了基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术,利用廉价的商用计算机组成集群,对海量数据进行并行处理,确保了海量数据处理的可靠性、低成本、高效能和扩展性,并对该技术的平台实现进行了论述。最后通过实验对比不同数据平台下海量数据处理的效率,验证了基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术的高效性。

螺旋纳米碳纤维的研究进展

螺旋纳米碳纤维因其杰出的物理和化学特性(低密度、超弹性、高导电率、高比强度、耐热性和化学稳定性)已经引起了人们极大的关注。它们可以被用来作为微磁传感器、电磁波吸收材料、储氢材料和弹性材料等。综述了螺旋纳米碳纤维的制备、影响因素、微观结构和生长机理,并讨论了螺旋纳米碳纤维存在的一些问题。

双马来酰亚胺树脂合成与改性研究进展

双马来酰亚胺(BMI)树脂具有良好的耐热性、电绝缘性、耐候性、力学性能和尺寸稳定性,但其脆性较大,不能满足使用要求。介绍了目前国内外BMI树脂的合成工艺(包括乙酸酐脱水法、热脱水闭环法和共沸蒸馏脱水法),简述了BMI的增韧改性方法(包括内扩链法改性、烯丙基化合物改性、胺类化合物改性、热塑性树脂改性、热固性树脂改性和橡胶增韧改性等),并提出了未来BMI树脂合成与改性的发展方向。

耐高温胶粘剂研究进展

综述了国内外耐高温胶粘剂的发展概况,对环氧树脂(EP)、聚酰亚胺(PI)、酚醛树脂(PF)、聚氨酯(PU)等耐高温有机胶粘剂和磷酸盐、硅酸盐等耐高温无机胶粘剂的合成和改性研究现状作了详细论述,并对今后耐高温胶粘剂的发展趋势进行了展望。

微螺旋炭纤维的制备与表征

采用溶剂热法合成出硫化镍，并将其作为催化剂，催化热解乙炔制备出微螺旋炭纤维．通过SEM、FT-IR和XRD分析了催化剂和微螺旋炭纤维的形貌和微观结构．结果表明：硫化镍催化颗粒表面光滑、为规则的六方相结构，直径为1-2μm；微螺旋炭纤维具有双螺旋结构，截面为矩形，具有相同的螺径．微螺旋炭纤维分子结构中既含有不饱和的C=C双键，又含有饱和的-CH2-和-CH3基团，其微观结构整体有序度较差，存在一定量的无定型炭和晶体缺陷，石墨化度低．

聚酰亚胺合成及改性的研究进展

主要介绍了聚酰亚胺(PI)的合成方法,包括通过在聚合过程中或在大分子反应中形成酰亚胺环,或通过已含有酰亚胺环的单体聚合成PI。阐述了改性PI的几种方法,包括结构改进、共混改性、共聚改性和填充改性。针对PI合成工艺和改性中存在的问题,提出了发展前景。

聚酰亚胺薄膜气相沉积的研究进展

综述了气相沉积聚合设备、制备过程、影响因素、性能表征方法及近年来国内外的研究现状。气相沉积聚合聚酰亚胺薄膜相比于传统湿法成型具有纯度高、无溶剂、膜厚可控、致密均匀、可在复杂表面成型等优点。展望了气相沉积的应用以及今后的发展前景。

环氧树脂改性双马来酰亚胺/氰酸酯树脂固化工艺研究

采用差示扫描量热(DSC)法和红外光谱(FT-IR)法对缩水甘油胺型环氧树脂(AG-80)与脂环族缩水甘油酯型环氧树脂(TDE-85)共同改性双马来酰亚胺(BMI)/氰酸酯树脂(CE)的固化反应历程进行了研究,并按照Kissinger和Crane法计算出该改性树脂体系固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂体系的固化反应表观活化能为68.11 kJ/mol,固化反应级数为0.860(接近于1级反应);环氧树脂(EP)可促进CE固化,当固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/2 h"时,改性树脂体系可以固化完全。

PA封端型聚酰亚胺的合成与表征

以均苯四甲酸二酐(PMDA)和自制的1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER)在邻苯二甲酸酐(PA)封端的情况下溶液缩聚得到聚酰胺酸(PAA),通过溶液亚胺化和固相亚胺化相结合得到聚酰亚胺(PI)。用傅立叶变换红外光谱仪、乌氏粘度计和热失重分析仪对PI进行了结构表征和性能测试,分析了封端剂加入量、亚胺化方式对PI性能的影响。结果表明,封端剂的加入可有效降低PI的粘度,两种亚胺化方式的结合可以降低PI的最终亚胺化温度,得到的PI热稳定性高。

ODA/TPER共聚型聚酰亚胺的合成及其性能研究

使用二元酐均苯四甲酸二酐(PMDA)与不同摩尔比例的两种二元胺4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPER)共聚制备了一系列聚酰亚胺(PI)薄膜,并通过乌氏粘度计、X-射线衍射仪(XRD)、环境扫描电镜(SEM)、热失重分析(TGA)对其性能进行了分析表征。结果表明,TPER的引入使PI薄膜由非晶状态转化为半结晶状态,TPER分子中的柔性链提高了PI薄膜的韧性,并且当TPER含量较少时,由于结晶的综合作用,得到的PI薄膜表现出优异的热稳定性,N2气氛下5%失重温度达到558℃。

新型苯并恶嗪的合成及其改性CE/BMI研究

采用溶剂法合成新型羟基封端的苯并恶嗪(Boz-BPA)中间体及其固化物[P(Boz-BPA)]。利用红外光谱(FTIR)和核磁共振对其结构进行表征,通过差扫描量热法、FTIR和热失重分析其固化过程。采用熔融预聚法制备了氰酸酯(CE)/双马来酰亚胺(BMI)/Boz-BPA树脂体系,并分析研究了改性树脂的力学性能。结果表明,Boz-BPA中间体的固化温度为227℃,固化产物的5%和10%热失重温度分别为365和395℃,800℃时的质量保持率高达54%;适量Boz-BPA的加入可以明显提高CE/BMI树脂的韧性和强度,10%Boz-BPA的加入可使CE/BMI树脂的冲击强度达到14.3 kJ/cm2,弯曲强度达到128.6 MPa。

聚四氟乙烯接枝GMA的反应研究

使用叔丁基锂(t-BuLi)与乙二胺(EDA)的混合溶液活化聚四氟乙烯(PTFE),并在活化的PTFE上接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。使用傅立叶红外吸收光谱(FTIR)对活化与接枝后的PTFE进行了分析,结果表明:本工艺成功将GMA接枝到PTFE上。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了接枝表面,使用TGA法测定接枝聚合物的接枝率达到5.83%。最后研究了接枝反应时间和温度对PTFE-g-GMA接枝率的影响。结果表明,接枝率随着反应时间的延长逐渐增加,反应时间超过8h后基本恒定;在70℃反应时接枝率出现最大值。