氰酸酯/聚丁二烯环氧树脂形状记忆聚合物的制备及性能

为解决当前多数形状记忆聚合物在应用中存在力学性能及形状回复力不足的问题,文中利用双酚E型氰酸酯与聚丁二烯环氧树脂共固化制备了氰酸酯/聚丁二烯环氧树脂(CE/EHTPB)形状记忆树脂体系。运用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、热失重分析、吸水率测试、动态力学热分析、力学性能测试和形状记忆性能测试等对CE/EHTPB树脂体系的结构和性能进行了分析,探究了聚丁二烯环氧树脂的含量对体系性能的影响。结果表明,CE/EHTPB形状记忆树脂体系的初始热分解温度在325℃以上,吸水率不小于1.612%,具备良好的热稳定性和耐湿性;随着EHTPB含量增加,CE/EHTPB形状记忆树脂体系的韧性增加,冲击强度最高可达13.92 kJ/m^(2),拉伸强度、弹性模量和弯曲强度逐渐降低至55 MPa,620 MPa和88 MPa;CE/EHTPB形状记忆树脂体系的玻璃化转变温度在164~259℃范围内可调,经过10次循环测试后,其形状固定率和形状回复率皆大于97.5%,可广泛应用于空间可展开结构。

基于形状记忆聚合物复合材料的双向形状记忆行为

为了解决当前大多形状记忆聚合物仅能实现单向形状记忆效应的难题,将TDE-86环氧树脂改性的氢化双酚A型形状记忆环氧树脂和以聚丁二烯为软段的聚氨酯弹性体相结合,制备了一种具备层合结构的形状记忆聚合物复合材料。该复合材料通过形状记忆环氧树脂产生的回复力与预拉伸聚氨酯弹性体产生的收缩力之间的平衡从而实现无应力下的双向形状记忆行为,即在90~110℃温度范围内,加热弯曲而冷却反向弯曲。结果表明:聚氨酯弹性体预拉伸量越大,材料在整个温度范围内的弯曲程度也越大;当回复温度在形状记忆环氧树脂玻璃化温度及以上时,材料回复程度较大;增加聚氨酯弹性体厚度会增大材料初始的弯曲程度,但会减小材料在双向形状记忆过程中的变形和回复程度。

纳米SiO_(2)@MWCNT增强氰酸酯基形状记忆复合材料的制备及性能

形状记忆聚合物由于刚度、强度、回复驱动力等方面的限制,无法直接作为结构材料应用于航天航空。文中利用纳米二氧化硅包覆碳纳米管(SiO_(2)@MWCNT)改性的氰酸酯/聚丁二烯环氧树脂形状记忆树脂基体与T300碳纤维平纹织物通过热压成型法制备了一种形状记忆复合材料,系统表征和分析了形状记忆复合材料的力学性能、耐温性能和形状恢复能力。结果表明,在保证复合材料优异形状记忆效果的同时,以SiO_(2)@MWCNT作为增强纳米粒子显著提高了复合材料的玻璃化转变温度与力学性能。复合材料在玻璃化转变温度(212℃)附近仍保有1 GPa左右的储能模量,经过10次循环测试后,形状固定率和形状回复率都分别保持在96%和97%以上,并在35 s内完成由临时形状到初始形状的转变,展现出优异的回复速度与更大的形状回复力。

丙烯酸改性水性聚氨酯的合成与性能表征

采用聚丙烯酸酯与聚氨酯共混、以水性聚氨酯为种子乳液进行丙烯酸种子乳液聚合以及水性聚氨酯与丙烯酸接枝共聚 3种方法分别得到丙烯酸改性水性聚氨酯 ,通过激光散射粒径仪测定乳胶粒的粒径、乳胶膜的透明性、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)结构分析以及扫描电镜 (SEM)对乳胶膜结构和表面形貌进行分析。结果表明 :采用种子乳液聚合反应和接枝反应所得到的丙烯酸改性水性聚氨酯乳液乳胶粒粒径比水性聚氨酯的粒径显著增大 ,表现出良好的相容性 ;由种子乳液聚合和接枝聚合制备的丙烯酸改性水性聚氨酯胶膜中颗粒与颗粒之间结合紧密 ,表面光亮。

聚氨酯改性环氧树脂的制备及红外光谱分析

制备了聚氨酯改性环氧树脂体系,并通过红外光谱分析,研究了异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体、扩链剂、环氧树脂及其固化剂之间相互反应的规律。结果表明,聚氨酯、环氧树脂二者之间形成IPN结构过程中,环氧树脂与其固化剂之间发生固化反应;扩链剂1,4-丁二醇对PU预聚体进行扩链;同时TDE-85同PU预聚体之间还发生两相间的化学反应,这可有效地提高2种聚合物之间的相容性和稳定性,从而可以提高环氧树脂性能,达到改性目的。

聚氨酯水分散体系中丙烯酸酯共聚物乳液合成机理研究

讨论了在聚氨酯水分散体系中进行丙烯酸酯共聚物乳液合成的机理。研究表明：聚氨酯水分散体起种子乳液的作用，所得聚氨酯－聚丙烯酸酯乳液具备核壳型结构特征。

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系的结构表征

选用聚醚二元醇(PPG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,合成聚醚型聚氨酯预聚体。采用该聚氨酯预聚体(PUP)、扩链剂、交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)环氧树脂进行改性,通过扫描电镜与红外光谱分析,探讨聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP)体系的结构特征。结果表明:TDE-85与MeTHPA之间发生固化反应,形成环氧聚合物网络Ⅰ;1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)与PU预聚体之间发生了扩链、交联反应,形成聚氨酯聚合物Ⅱ;PU改性TDE-85/MeTHPA树脂为非均相结构,PU含量是影响PU/EP材料两相相容性和相区尺寸的主要因素;当添加的PUP质量分数为15%时,PU改性TDE-85/MeTHPA体系具有互穿聚合物网络结构特征。

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂的力学性能研究

采用自制的聚氨酯预聚体(PUP)制备聚氨酯(PU)改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系,探讨了聚醚二元醇(PPG)分子量的大小、PUP加入量等因素对PU改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂体系力学性能的影响。研究结果表明,PU改性TDE-85/MeTHPA环氧树脂的拉伸强度和冲击强度随着合成的PUP加入量的增加先呈上升趋势,达到最大值后又开始下降。采用的PPG分子量不同,得到的改性材料的力学性能相差悬殊。当PPG分子量为1000,PUP质量分数为15%时,改性材料的拉伸强度达到69.39 MPa,冲击强度达到23.56 kJ/m2,力学综合性能显著提高。

聚氨酯水分散体结构分析

实验室合成了聚氨酯水分散体。通过测定分散体的粒径及分布，以及涂膜的红外光谱（IR）及差示扫描量热法（DSC）表征表明：该水分散体系处于胶体状态，涂膜的化学结构中存在氢键行为，使其处于微相分离状态。

导电胶粘剂的导电机理研究进展

综述了导电胶的导电机理。导电胶作为无铅焊焊料的替代品,相关研究已受到普遍的重视,但对导电胶导电机理研究的不足在一定程度上制约了其应用与发展。导电胶的导电机理相当复杂,通常可以分为导电通路如何形成与材料形成导电通路后如何导电这两个方面的内容来研究。对此,人们提出了许多阐述导电胶导电机理的理论和模型。本文详细介绍了渗流理论、界面热力学理论、有效介质理论、量子力学隧道效应理论等几种具有代表性的导电理论,对其适应范围、优缺点等进行了评述。

正交设计优化纳米银粉制备的研究

在较高浓度的AgNO3溶液中,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)为还原剂,通过化学还原法成功制备出纳米银粉。采用设计3因素3水平的正交实验L9(33),考察了还原剂浓度、保护剂用量及反应温度对纳米银粉粒度及形貌的影响,获得制备纳米银粉的最佳条件:在AgNO3浓度为1.0mol/L时,NaH2PO2·H2O浓度为0.1mol/L,PVP/AgNO3(质量比)为1:1,溶液pH值为1～2,反应温度为40℃的条件下,制备出类球形、分散均匀、纯度高的纳米银粉,其粒度主要分布在30～50nm范围。

界面活化处理对固体浮力材料力学性能的影响

采用2种方法(偶联剂处理和碱刻蚀+偶联剂处理)分别对空心玻璃微球进行界面活化处理,制备了轻质、高强的空心玻璃微球/环氧树脂固体浮力材料。通过红外光谱分析、扫描电镜、压缩性能测试和密度测试等表征手段研究了材料的结构、密度和压缩性能。研究表明,2种方法都能改善空心玻璃微球与环氧树脂之间的相容性和界面结合力,使材料的实际密度更接近理论密度,同时能显著提升材料的压缩强度。当空心玻璃微球填充量在10%时,相比未处理工艺制备的固体浮力材料,偶联剂处理和碱刻蚀+偶联剂处理得到的固体浮力材料的压缩强度分别提升18 MPa和22 MPa,上升幅度分别为13.5%和16.5%。

聚氨酯-聚丙烯酸树脂乳液聚合特征

讨论了在聚氨酯水分散体中进行丙烯酸酯乳液共聚合的一些特征。研究表明：聚氨酯水分散体起着种子乳液的作用，所得聚氨酯－聚丙烯酸酯乳液具备有核壳型结构特征，综合性能显著提高。

高性能TDE-85/E-51环氧树脂的聚氨酯增韧改性

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过红外光谱图、扫描电镜(SEM)、热重(TG)分析及力学性能的表征讨论PU/EP体系的结构与性能特征。研究结果表明:PU和EP分子链之间存在着化学接枝反应,能有效地改善PU/EP体系中PU和EP分子间的相容性及相互贯穿;与TDE-85与E-51的混和环氧树脂比,PU改性TDE-85与E-51的混和环氧树脂仍然具有很强的耐热性能,并且冲击强度、拉伸强度均获得显著提高;PU/EP体系断口裂纹呈明显的韧性断裂特征,说明TDE-85与E-51的混和环氧树脂PU改性增韧效果明显。

化学法制备片状纳米银粉的研究进展

片状纳米银粉由于小尺寸效应、表面积大、导电性高等显示出其独特的性能,在电子、催化、能源和生物等方面有着广阔的应用前景。近年来,采用化学法来制备片状纳米银粉备受人们关注。本文从制备方法、制备机理、影响因素等方面评述了化学法制备片状纳米银粉的最新研究进展,展望了今后研究的方向。

碳纤维复合材料应用开发新动向

本文综述了碳纤维复合材料应用的新进展，主要包括碳纤维复合材料作为建筑材料、汽车材料及功能材料的应用进展。

高温润滑脂的研究进展

润滑脂的高温性能主要是由基础油、稠化剂、添加剂和填料所决定的。其中稠化剂和添加剂对润滑脂的高温性能起着重要的作用,是研究热点和重点。对高温润滑脂的基础油、稠化剂、添加剂和填料的研究情况和进展进行简要介绍,对国内外的差距进行简要分析。论述了高温润滑脂的应用和发展前景。

水性聚氨酯改性技术的进展

交联改性技术、复合改性技术及—NCO封闭改性技术是水性聚氨酯改性研究的重点 ,本文介绍了其基本原理、实施方法及影响因素 ,综述了改性研究中已取得的重要突破及研究进展。并提出不同改性技术存在的优势与不足。从结构设计等方面阐述了水性聚氨酯改性技术与材料物理性能、力学性能、耐水性、耐溶剂性及耐化学品性等性能之间的规律性特征。

聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂的固化反应

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过差示扫描量热法(DSC),确定了PU/EP体系的最佳固化条件,并探讨了PU/EP体系的固化反应动力学特征。研究结果表明,PU/EP体系的最佳固化条件为:25℃12h+150℃2h。PU/EP体系的固化反应活化能为69.18kJ/mol,反应级数为0.901。

聚氨酯改性TDE-85/MeTHPA体系的固化反应

采用聚氨酯预聚体、扩链剂和交联剂对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)树脂进行改性,通过红外光谱和示差扫描量热法(DSC)分析,探讨聚氨酯(PU)改性TDE-85/MeTHPA树脂体系固化反应。研究表明:固化反应的表观活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系的83.14 kJ/mol降至PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系的67.91 kJ/mol。确定的PU改性TDE-85/MeTHPA树脂体系合适的固化工艺条件为:120℃,2 h+140℃,2 h+160℃,2 h。在该固化工艺制度条件下,PU改性TDE-85/MeTHPA体系固化反应完全,能满足固化工艺要求。