剪切增稠凝胶/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

剪切增稠凝胶(STG)是近年来引起人们极大研究兴趣的一种剪切增稠材料,表现出冲击硬化效应。将STG与环氧树脂材料进行复合,获得一种强度更高的STG增强环氧树脂材料,一方面解决剪切增稠材料在实际过程中的冷流问题,另一方面通过高分子聚合物与剪切增稠凝胶材料的耦合作用,进一步改善环氧树脂的脆性以抗冲击防护性能。采用热分析表征样品的热稳定性;采用电子万能材料试验机对复合材料进行了多重拉伸速率的拉伸力学性能测试;采用扫描电子显微镜对材料进行微观结构观察。

聚氨酯弹性体的结构与力学性能

室温催化合成了一系列不同结构的聚氨酯弹性体 ,研究了软硬链段的化学结构对聚氨酯弹性体形态结构和力学性能的影响规律 ,结果表明 ,由MDI合成的PU弹性体的力学性能和阻尼性能优于相应的由TDI合成的PU弹性体 ,对称结构的MDI易规整排列 ,提高了力学强度 。

微波固化环氧泡沫材料的结构和性能研究

以聚酰胺树脂、E51、E31环氧树脂为主要原料,以水为发泡剂,用微波方法制备了环氧泡沫材料,测定了环氧泡沫材料的密度和压缩性能,并对泡沫材料进行了FTIR、TGA、SEM、DMA分析。结果表明,用微波固化制备环氧泡沫材料具有高效率的特点,所制备的环氧泡沫具有优良的压缩力学性能;环氧组成对泡沫密度、泡沫结构、动态力学性能和热分解行为有较大影响。

MDI聚氨酯/聚硅氧烷IPN的结构与力学性能

用MDI聚醚氨酯和含少量苯基的聚二甲基硅氧烷合成了一系列的聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼弹性体,研究了材料的结构与力学性能。结果表明,当聚氨酯与聚硅氧烷的质量比为90:10时,IPN的抗张强度达41.57MPa,断裂伸长率为376％,并具有良好的阻尼性能,玻璃化转变温度范围大于80℃。聚氨酯/聚硅氧烷IPN具有细微的微相分离结构,聚硅氧烷在IPN中的微相尺寸为微米级,并趋向于分布在IPN的表面。

交联聚硅氧烷的热降解行为

运用TGA—IR研究了交联聚二甲基硅氧烷以及含 10 %、16%苯基硅氧烷链段的聚二甲基硅氧烷的热降解行为 ,并用FTIR分析了聚硅氧烷的热分解产物。结果表明 ,在 30 0℃以上 ,交联聚硅氧烷热降解的主要产物为环三硅氧烷和环四硅氧烷 ,裂解反应既在分子链内发生也在分子链间发生。在惰性气氛下 。

聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼材料研究

以聚四氢呋喃醚MDI聚氨酯和聚二甲基硅氧烷合成了PU/PDMS IPN阻尼材料,用SEM和XPS分析了IPN的形态结构和元素分布,用 DMA 分析了动态力学性能。结果表明,各聚合物组分在 IPN 表面和内部的分布是不均匀的,这种不均匀性与 PU 与 PDMS 的相容性及组成比例有关。

三元互穿聚合物网络弹性体的合成与性能

合成了以聚氨酯 (PU)为第一网络的三元IPN聚氨酯 /环氧树脂 /聚丙二醇二丙烯酸酯 (IPNPU/EP/PPGDA)互穿聚合物网络。分析了IPN的力学性能和萃取特性 ,结果表明 ,三元IPN的组成对力学性能和萃取特性有明显影响。该种弹性体具有优异的耐溶剂性 ,乙酸乙酯连续热萃取率仅为 5 %～ 11%。综合性能优异的三元IPN弹性体组成为m(PU) /m(EP) /m(PPGDA) =70 /2 5 /5 ,其机械性能为 :Ts=34 7MPa ,E =437% ,回弹性R =37%

纳米微球增强聚氨酯泡沫的制备及抗冲击应用

目的获得基于纳米颗粒增强的冲击吸能材料。方法基于剪切增稠液体技术,将纳米微球分散于多元醇基体中,制备中低密度的软质聚氨酯泡沫材料,利用SEM、SHPB、落锤冲击和爆炸冲击波试验分析材料的结构、冲击吸能特性和冲击波衰减特性。结果纳米微球增强聚氨酯泡沫材料具有优异的冲击吸能特性和冲击波衰减能力。结论纳米微球增强聚氨酯泡沫材料可以应用于护具装备、缓冲包装和冲击波防护领域。

甲磺酸掺杂聚苯胺的制备和表征

在低温和室温条件下制备了本征态聚苯胺,采用超声波分散制备了本征态聚苯胺薄膜,用甲磺酸掺杂制备了聚苯胺导电薄膜。用紫外光谱、红外光谱表征了聚苯胺的化学结构;用X光电子能谱分析了薄膜表面主要元素含量和化学态,得到薄膜掺杂率[SO3-]/[N]为0.57左右,在一定范围内,几乎不受聚苯胺分子量的影响。

PU/EP/PPGDA三元IPN弹性体的结构研究

用红外光谱 (IR)、扫描电子显微镜 (SEM )、X光电子能谱 (XPS)研究了以聚氨酯 (PU)为第一网络的三元IPN聚氨酯 /环氧树酯 /聚丙二醇二丙烯酸酯 (IPNPU/EP/PPGDA)弹性体的互穿特性和形态结构。研究结果表明 ,各元素在三元IPN表面和内部分布不一致 ,表明三种聚合物在IPN中的分布是不均匀的 ,这种差异与IPN组成。

三软段聚氨酯弹性体的制备和力学性能研究

采用半预聚体方法制备了系列由聚酯、聚醚二元醇及端羟基聚丁二烯为软段、液化MDI为硬段的三软段聚氨酯弹性体;研究了三软段聚氨酯弹性体的化学结构、力学性能及动态力学性能。结果表明,选择适当的软段组分和制备条件,通过半预聚体方式制备三软段聚氨酯弹性体是可行的。所有聚氨酯弹性体中MDI和软段羟基和交联剂羟基的反应较彻底,三软段可明显拓宽聚氨酯弹性体的玻璃化区域到150℃和有效阻尼温度范围(-30-30℃)。

IPN中聚氨酯固化反应动力学的FTIR研究

用傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究纯聚氨酯弹性体和聚氨酯/聚二甲基硅氧烷IPN中聚氨酯的固化反应动力学。结果表明,在PU/PDMS IPN体系中聚氩酯的交联反应仍为二级反应,聚二甲基硅氧烷的存在大大降低了PU/PDMS IPN的交联速率,并提高了反应活化能。

MDI型聚氨酯弹性体的热降解行为

由预聚体方法制备了MDI型聚醚聚氨酯弹性体,用TG-IR联用技术研究了聚氨酯弹性体的耐热性和热分解产物。结果表明,聚氨酯弹性体在200℃以下有较好的热稳定性,聚醚相对分子质量对热稳定性没有明显影响,在200℃以上的主要裂解产物为CO_2、异氰酸酯、四氢呋喃和醇、酯类等化合物。

聚合物材料的微波制备技术

介绍了微波对聚合物材料的作用原理和影响因素,综述了微波技术在聚合物微球、热固性聚合物、功能性聚合物和聚合物泡沫材料制备方面的应用。指出微波技术具有选择性加热的特性,将在功能性高分子复合材料的制备方面具有独特的优势。

PUR/EP/PPGDA三元IPN的光电子能谱研究

用X射线光电子能谱(XPS)分析了以聚氨酯(PUR)为第一网络的PUR/环氧树酯/聚-β-丙二醇二丙烯酸酯互穿聚合物网络(PUD/EP/PPGDA IPN)弹性体的表面元素分布,并用氩离子刻蚀进行材料内部元素分析。结果表明,三元IPN弹性体中主要元素C、O、N、Cl在材料表面和内部分布明显不一致,这种差异表明形成IPN后,三种组分聚合物在材料的表面和内部的分布是不均匀的,这种不均匀性与三种聚合物的比例有关。

互穿聚合物网络阻尼材料研究进展

综述了互穿聚合物网络(IPN)阻尼材料的阻尼理论,阻尼性能的评价方法;对IPN阻尼材料的制备和应用进行了评述,并展望了高性能IPN阻尼材料发展趋势和应用前景。

聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼弹性体研究

由聚氨酯(聚四氢呋喃醚、液化MDI)、端羟基聚硅氧烷齐聚物室温催化合成了一系列的聚氨酯/聚硅氧烷IPN阻尼弹性体。其中拉伸强度最佳值Ts=46.0MPa,断裂仲长率E=430％,同时,tan δ>0.3的温度范围高于30℃。研究认为,由齐聚物在室温交联形成IPN可以较有效地阻止进一步相分离。 FTIR发现IPN中聚氨酯和聚硅氧烷网络之间没有化学键形成,聚氨酯的交联反应仍为二级反应,但形成速率降低了两个数量级。SEM、AFM和XPS研究表明,含少量苯基侧基聚二甲基硅氧烷与聚氯酯有良好的相容性,在IPN中形成微米级微结构;聚醚分子量对聚氨酯的软硬链段比例和网络交联密度以及IPN的形态结构和性能都有很大影响;XPS研究发现,主要元素C、N、Si、O在IPN的表面和内部的分布是不均匀的,聚硅氧烷趋向于分布在IPN的表面。TG-IR分析聚氨酯/聚硅氧烷IPN的热裂解行为发现,聚硅氧烷的加入提高了IPN的热稳定性,聚氨酯/聚硅氧烷IPN的热裂解机理与纯聚氨酯和聚硅氧烷的热裂解机理一致。 聚氨酯/聚硅氧烷IPN由于具有高强度阻尼弹性体的力学特征,同时具备优良的耐热、耐溶剂性,具有潜在的特殊应用前景。

聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用

聚苯胺作为一种新型的金属防腐蚀保护材料,成为当前的一个研究热点。综述了近年来聚苯胺在金属防腐蚀保护方面的研究应用,阐述了聚苯胺的防腐机理,包括金属钝化理论、屏蔽作用、电场作用、吸附膜理论以及去污作用,讨论了聚苯胺的防腐性能。通过深入研究聚苯胺的防腐机理,研究开发聚苯胺与常规涂料的共混体系且制备可在特殊条件下(如海洋、航空)使用的聚苯胺防腐涂料已经成为未来聚苯胺类防腐材料的研究发展方向。

NEPE推进剂／衬层粘接界面XPS表征

运用XPS分析手段表征了NEPE推进剂/衬层粘接界面的化学组成和老化历程,通过研究界面区的化学组成及分布,得出了界面区各位置及老化前后主要组分的变化;探讨了界面老化过程中元素结合能变化与老化失效的关系,认为界面区域中结合能是286～287 eV的羟基和结合能是401～402 eV的N活性基团的含量降低,以及硝基的分解是粘接界面失效的主要原因。