纤维增强聚双环戊二烯的研究进展

综述了纤维增强聚双环戊二烯(PDCPD)复合材料近年来的研究进展。简单介绍了单体双环戊二烯(DCPD)聚合反应、PDCPD性能及其应用,重点讨论了碳纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、碳纳米管及玻璃纤维增强PDCPD材料的国内外研发情况。最后,对有关纤维增强PDCPD材料的发展趋势进行了展望。

热塑性塑料对环氧树脂热膨胀系数的影响研究

环氧树脂基体的热膨胀系数(CTE)对碳纤维增强环氧树脂层状材料的性能影响巨大,如何降低环氧树脂基体的CTE是提高碳纤维增强环氧树脂复合材料低温使用性能的关键。本研究采用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)和聚醚酰亚胺(PEI)3种热塑性塑料改性环氧树脂,研究了这3种热塑性塑料对环氧树脂基体CTE的影响。结果表明:这3种热塑性塑料分子链中的羰基在环氧树脂固化过程中可与环氧分子侧链上的羟基形成氢键作用,从而加强了热塑性塑料与环氧树脂的界面作用;采用这3种热塑性塑料改性环氧树脂均可提高环氧树脂基体的玻璃化转变温度;相对于纯环氧树脂,PBT、PEI和PC改性的环氧树脂在玻璃化转变温度下的CTE分别降低了14.99%、17.44%和23.96%,但在玻璃化转变温度上的CTE均高于纯环氧树脂。

热塑性塑料对环氧树脂冲击性能及热性能的影响

采用聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)3种热塑性塑料改性环氧树脂,研究了不同热塑性塑料对环氧树脂在低温(77 K)及室温下的冲击性能及热性能的影响。研究结果表明:相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂在77 K时的冲击强度分别提高了50.7%、36.4%和30.7%,在室温下的冲击强度分别提高了58.5%、39.2%和28.9%;PEI、PC和PBT改性环氧树脂及纯环氧树脂在-150℃的储能模量分别为5025 MPa、4733 MPa、4539 MPa和3853 MPa;相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂的起始热失重温度分别提高了14℃、10℃和7℃。表明热塑性塑料可提高环氧树脂的冲击性能和热稳定性。

纤维增强尼龙复合材料研究进展

综述了不同纤维增强尼龙复合材料,研究了添加不同纤维后复合材料的力学性能变化,特别对添加玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维到尼龙材料当中,复合材料的力学性能发生变化做了细致的描述。并对未来纤维增强尼龙复合材料进行展望。

碳纳米管的表面改性对环氧树脂低温(77K)冲击性能及热膨胀系数的影响

采用混酸氧化及表面接枝改性的方法制备了表面含不同官能团的多壁碳纳米管(MWCNTs),并研究了不同MWCNTs对环氧树脂的低温(77K)抗冲击性能及热膨胀系数(CTE)的影响。结果表明:通过接枝反应将—NCO基团封端的PEO齐聚物引入MWCNTs表面,可提高MWCNTs在环氧树脂基体中的分散性,加强MWCNTs与环氧树脂的界面作用;相对于纯环氧树脂,添加质量分数为0.5%的纯MWCNTs、氧化MWCNTs和表面接枝MWCNTs改性后的环氧树脂的低温冲击强度分别升高了10.27%、26.13%和32.95%,而CTE则分别降低了14.79%、29.59%和40.29%。这表明表面接枝改性MWCNTs可明显提高环氧树脂基体的低温抗冲击性能并降低环氧树脂在玻璃化转变温度下的CTE。

核壳聚合物粒子对环氧树脂热膨胀系数的影响

采用核壳聚合物(Core-Shell Polymer,CSP)粒子改性环氧树脂,通过红外光谱、热力学分析和扫描电镜研究了CSP粒子对环氧树脂基体热膨胀系数(CTE)的影响。结果表明:CSP粒子壳材料分子链中的羰基在环氧树脂固化过程中可与环氧分子侧链上的羟基形成氢键作用,从而加强了核壳聚合物粒子与环氧树脂的界面作用。随着CSP粒子质量分数的增加,改性环氧树脂基体的玻璃化转变温度呈下降趋势;相对于纯环氧树脂,改性环氧树脂在玻璃化转变温度下的CTE呈现先下降后上升的趋势,添加质量分数为0.5%的CSP后,其CTE值降低了12.88%。但在玻璃化转变温度上的热膨胀系数均高于纯环氧树脂。