碳硼烷酚醛树脂的合成及性能研究

以m-碳硼烷为原料,通过Ullmann反应和脱甲基反应获得1,7-二(4-羟基苯基)-m-碳硼烷(1),进一步得到热固性的碳硼烷酚醛树脂(preP1),研究了反应温度、反应时间、摩尔比、催化剂种类和用量对碳硼烷酚醛树脂合成的影响。通过1H-NMR、FTIR等标准方法表征了单体和树脂的结构,并研究了固化物的热失重性能和高温结构转变行为。结果表明,催化剂为NaOH、控制和条件为100℃/8h时,得到数均分子量(M n)为1035的preP1,HRMS分析表明其主要成分为羟甲基化碳硼烷双酚A。preP1固化产物在氮气和空气气氛下900℃时的残炭率分别为88.9%和92.9%,远高于市售硼酚醛固化物。空气中preP1在685℃时B—H键与氧气反应生成含B—O—B键的三维网状结构,因此固化物发生明显增重。

原材料对制动摩擦材料磨损性能的影响

采用组合摩擦材料研究的组合筛选原材料方法,研究原材料对制动摩擦材料磨损性能的影响,提出用原材料的摩擦磨损性能谱及磨粒磨损和黏着磨损2种磨损机制的竞争关系(V机制)解释制动摩擦材料的磨损性能。根据摩擦磨损性能谱,基于原材料在制动摩擦材料中的作用和对磨损性能的贡献,可把原材料分为润滑区、过渡区和磨料区,处在润滑区的固体润滑剂的耐磨性最好,处在磨料区的陶瓷磨料的耐磨性次之,处在过渡区的纤维和填料的耐磨性最差;有机合成、天然纤维和树脂基体在高温的摩擦化学反应导致热磨损。根据V机制,通过对摩擦断裂表面形态观察,可判断原材料的耐磨性。

黄金分割法在摩擦材料配方设计中的应用

黄金分割法是一维空间搜索最佳值的优化方法。将黄金分割序列与摩擦材料配方中组分的体积分数关联,可以设计和计算摩擦材料配方。摩擦材料配方优化分3步进行:(1)将原材料分为纤维增强体组、填料组和树脂基体组,考察纤维增强体组和填料组中的各个组分对摩擦性能的影响;(2)固定树脂基体组的体积分数,优化纤维增强体组和填料组的含量;(3)优化树脂基体组的含量。

泡沫有机硅密封剂的研制

阐述了有机硅泡沫密封剂的硫化发泡机理 。

组合方法筛选制动摩擦材料用原材料的应用

为了解决凭经验选择摩擦材料用原材料的问题,发展了组合筛选原材料方法,分4步进行:(1)一组分体系,考察树脂基体的作用和摩擦性能;(2)二组分体系,考察纤维和填料对摩擦性能影响的主效应;(3)三组分体系,筛选纤维/纤维、纤维/填料、填料/填料组合以及固体润滑剂/固体润滑剂、固体润滑剂/磨料、磨料/磨料组合,考察它们对摩擦性能影响的相互作用效应;(4)多组分体系,即摩擦材料配方。通过组合筛选原材料,根据耐磨性对原材料进行了分类,发现了原材料在摩擦材料中的作用(主效应)和原材料各种组合(相互作用)如密度大小组合、颗粒大小组合、形态组合、摩擦性质组合的一般规律,提出了原材料优先选择的两个判据和原材料的动态摩擦性能谱。

镀银空心玻璃球填充的导电有机硅密封剂的研究

以镀银玻璃球为导电填料制备室温硫化高导电有机硅密封剂,研究了密封剂的导电性能与形变的关系:在一定的导电填料加入量范围内,密封剂的导电性能随着拉伸形变而提高。

有机硅密封剂耐热空气老化性能的研究

对室温硫化耐高温有机硅密封剂在热空气环境中的老化行为进行了研究。结果表明 :密封剂在2 5 0～ 30 0℃下具有良好的耐热空气老化性能 ,老化初期的硬度有较大的下降 ,随着老化时间的增加 ,硬度缓慢增大 ,伸长率降低 ,拉伸强度增大。 35 0℃高温稳态下和 40

缩合脱氢有机硅密封剂耐密闭状态热降解研究

以含氢硅油和正硅酸乙酯为硫化剂、有机锡为催化剂,对比了缩合脱氢和脱醇型有机硅密封剂耐密闭状态热降解性能,提出了缩合脱氢型有机硅密封剂的硫化和耐密闭状态热降解的机理。实验结果表明,缩合脱氢型有机硅密封剂在250℃和300℃的高温环境下,具有良好的耐降解性能;在高温老化的初期,密封剂由于体系中的小分子氢和水等的存在,硬度下降,当老化时间超过100h后,密封剂的硬度保持不变;同时缩合脱氢型有机硅密封剂具有良好的耐热空气老化性能。

新型泡沫有机硅密封剂的研制

用液体端羟基聚二甲基硅氧烷、甲基含氢硅油、自制的氧化铈和复合有机钛化合物催化剂配制了室温硫化泡沫有机硅密封剂 ,探讨了密封剂的硫化发泡机理、生胶对硫化发泡的影响以及密封剂的闭孔和耐高低温性能等。结果表明 :所配制的密封剂耐高低温性好 ,闭孔率高、在高湿环境下质量变化少 ,经受 2 5 0℃× 5 0 0h和 3 0 0℃× 1 0 0h老化后 ,弹性较好。

导电有机硅密封剂的研究

以镀银镍粉为导电填料、端羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、经硅烷表面处理的白炭黑为补强填料,有机锡为催化剂,制成了高导电室温硫化双组分有机硅密封剂;研究了导电机理、镀银镍粉的加入量对有机硅密封剂的导电性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明,当镀银镍粉的体积分数超过25%时,有机硅密封剂的电性能明显提高;当镀银镍粉的体积分数达到35%以上时,有机硅密封剂的体积电阻率下降近10个数量级;当镀银镍粉的体积分数为50.5%时,有机硅密封剂在高频率范围具有良好的电磁屏蔽性能。

耐热泡沫有机硅密封剂

本文阐述了用室温硫化有机硅橡胶、氧化锌、含氢硅油和催化剂制成泡沫有机硅密封剂的试验方法和环境条件对密封剂的影响。

导热绝缘室温硫化硅橡胶的研制

研究导热填料种类、用量及粒径对室温硫化硅橡胶 (RTV硅橡胶 )性能的影响。试验结果表明 ,采用氮化硅作导热填料 ,其粒径控制为 5～ 2 0 μm ,用量为 15 0～ 2 5 0份 ,可以制得导热性能优异、物理性能及加工性能良好的绝缘RTV硅橡胶。

硅烷改性聚氨酯的合成及力学性能的研究

采用异氰酸酯与聚醚二元醇反应合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚体(PU),PU再与偶联剂硅烷进行加成反应合成硅烷改性聚氨酯(SPU),用傅里叶变换红外光谱表征了PU和SPU的结构,表征结果显示,硅烷接枝于PU的端基上。通过改变聚醚二元醇的数均相对分子质量、异氰酸酯结构、硅烷结构和官能度对SPU结构进行了设计,并对各种结构的SPU进行了力学性能研究。实验结果表明,当SPU的数均相对分子质量一定、PU中聚醚二元醇的数均相对分子质量增大时,SPU黏度降低,硫化后SPU的拉伸强度降低、断裂伸长率增加和邵氏硬度减小;当SPU的数均相对分子质量增大时,SPU黏度增大,硫化后SPU的拉伸强度降低、断裂伸长率增加和邵氏硬度减小。对比几种不同异氰酸酯制成的SPU,由二苯甲烷二异氰酸酯制成的硫化后SPU的拉伸强度大、断裂伸长率大;对比几种不同硅烷制成的SPU,由官能度高的硅烷制得的硫化后SPU的拉伸强度大、邵氏硬度大。

填料对硅氧烷改性聚醚密封材料性能的影响

以不同牌号的硅氧烷改性聚醚橡胶为基础聚合物制备了密封材料，考察了不同填料及用量对密封材料拉伸性能的影响，研究了纳米CaCO3填充密封材料的动态力学性能。结果表明，在TiO3、ZnO、Fe2O3、Mg（OH），和纳米CaCO3 5种填料中，纳米CaCO3对硅氧烷改性聚醚橡胶的增强效果最明显；随着纳米CaCO3用量的增加，4种硅氧烷改性聚醚橡胶的拉伸强度均逐渐增大，但用量不宜过大，以60～120份为最佳；当纳米CaCO3用量为120份时，4种硅氧烷改性聚醚橡胶的动态力学性能无明显差异，玻璃化转变温度约为-54℃，且具有高弹性和抗冲击性能。

纳米碳酸钙补强硅烷化聚氨酯密封胶的研究

以纳米碳酸钙填充硅烷化聚氨酯(SPU)制备密封胶,研究预聚体数均相对分子质量(n)、纳米碳酸钙用量、增塑剂DIDP用量及硅烷品种对密封胶性能的影响。结果表明,随着预聚体n的增大,SPU及其密封胶的硬度和拉伸强度减小,拉断伸长率增大;随着纳米碳酸钙用量的增大,密封胶的物理性能提高;增塑剂DIDP的适宜用量为30～40份;加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷的密封胶的粘合性能最佳。

高柔韧性环氧树脂胶粘剂的制备与性能

以聚丙二醇二环氧乙烷甲基醚（牌号1217）作为环氧树脂（EP）体系的柔韧剂,以柔性聚酰胺（牌号2766）和普通聚酰胺（牌号3140）为固化剂,制备了柔韧性良好的EP胶粘剂。研究结果表明：当w（2766）=80%（相对于EP质量而言）时,EP/2766体系的拉伸强度为22.94 MPa、断裂伸长率为10%;当w（3140）=70%（相对于EP质量而言）时,EP/3140体系的拉伸强度为60.00 MPa、断裂伸长率为2%~4%。当EP与1217共混时,随着1217掺量的增加,树脂组分的黏度呈指数式下降态势;当w（1217）=20%（相对于EP质量而言）、m（1217）∶m（2766）=1.3∶1时,EP/1217/2766体系的断裂伸长率（为37%）和铝-铝胶接件的拉伸剪切强度（为22 MPa）相对最大。

端羧基液体氟橡胶的合成及固化性能

以高相对分子质量偏氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)共聚物为原料,采用一步氧化降解法制备了低相对分子质量的端羧基液体氟橡胶,以六亚甲基二异氰酸酯三聚体为交联剂对其进行交联固化,确定了合成条件,通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振表征了端羧基液体氟橡胶,并研究了固化产物的物理机械性能和热性能。结果表明,以KOH为碱时,随着KOH用量的增加,液体氟橡胶的相对分子质量降低(数均分子量较低值为2 200),羧基含量增加,产率可达到98%;随着NCO/COOH(摩尔比)的增加,固化产物的拉伸强度先增加后降低,扯断伸长率先降低后增加,当NCO/COOH为1.20时,固化产物的物理机械性能较好,在800℃时其残炭率为35%,较端羧基液体氟橡胶有所提高。

H_(12)MDI聚氨酯弹性体微相分离研究

以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)/1,4-丁二醇(BDO)为聚氨酯硬段,分别以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)为软段合成了硬段含量(质量分数,下同)为23%～50%的聚氨酯弹性体。借助IR、DSC等分析手段研究了其微相分离结构,并针对所制备弹性体进行力学性能表征。结果表明,硬段含量对H12MDI基弹性体的软段玻璃化温度影响很小;硬段含量的增加,PTMEG型PU的微相分离程度随之先降低后增加,而PBA型PU的微相分离程度则随之降低;以PBA为软段的H12MDI基弹性体在硬段含量为40%时力学性能达到最优。

氧化降解法制备羧基封端的液体氟橡胶

以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（VDF—HFP）为原料，采用氧化降解法合成了羧基封端的液体氟橡胶，通过傅里叶变换红外光谱法、凝胶渗透色谱法、乌氏黏度计和电位滴定仪表征了产物。结果表明，产物在1766cm-1处出现羧基基团的特征峰，

碳硼烷二元酸的合成与耐热性能研究

以A(1,2-碳硼烷)为原料,分别采用琼斯试剂氧化法、CO2法和ClCOOCH3(氯甲酸甲酯)法合成了D(1,2-二羧基碳硼烷);然后D和B(1,2-二羟甲基碳硼烷)进一步酯化缩聚后,成功合成了P6(聚1,2-二羧基碳硼烷-1,2-二羟甲基碳硼烷酯)。研究结果表明:3种合成方法均能成功合成D,其中CO2法是最理想的合成方法;碳硼烷基团的引入,有效提高了P6的耐热性能(N2气氛中P6失重5%时的热解温度为190℃,700℃时的残炭率为59%);P6在耐高温领域中具有良好的应用前景,也是制备耐高温型PU(聚氨酯)胶粘剂的宝贵原材料。