高性能有机硅灌封胶的制备与性能研究

以端乙烯基硅油(1000 mPa·s)和侧乙烯基硅油(500 mPa·s)复配为基体树脂,含氢硅油为固化剂,乙烯基硅烷偶联剂为增黏剂,乙烯基MQ树脂和气相白炭黑为补强材料,氢氧化镁和硅系阻燃剂(FCA-107)为阻燃填料,成功制备了一款具有无卤阻燃特性及优异力学性能和电气绝缘性能的有机硅灌封胶,并研究了硅油复配比例、各填料添加量对有机硅灌封胶性能的影响。结果表明:当端乙烯基硅油与侧乙烯基硅油的复配比例为5∶5,乙烯基硅烷偶联剂质量分数为3%,气相白炭黑质量分数为4%,乙烯基MQ树脂质量分数为30%,复配阻燃剂质量分数为20%时,有机硅灌封胶的综合性能达到最佳,其混合黏度为1842 mPa·s,拉伸强度为2.83 MPa,断裂伸长率为51.3%,拉伸剪切强度为2.12MPa,阻燃性能(UL 94)达到V-0级,电气强度达到24.3 kV/mm,体积电阻率为3.8×10^(15)Ω·cm,制备的有机硅灌封胶可以满足电子元器件的发展要求。

导热吸波双功能粉体改性设计研究

以氧化铝(Al_(2)O_(3))为导热粉体,铁硅铝(FeSiAl)为吸波粉体,采用十二烷基三乙氧基硅氧烷(C12)为粉体表面改性剂,设计不同配比及粒径的导热吸波双功能粉体,填充于硅油体系制备导热吸波垫片,开发出导热吸波双功能一体化材料。结果表明,C12对Al_(2)O_(3)、FeSiAl均具有良好的亲油改性效果;当Al_(2)O_(3)∶FeSiAl质量比为20∶80时,导热吸波垫片的导热系数最高可达到5.92 W/m·K,并在4.8~6.5 GHz区间拥有良好的吸波能力,在保证高导热的前提下,赋予复合材料优异吸波能力;此外,所制试样易于压缩,在50 psi压缩应力条件下即可达到50%压缩形变,便于实际装配应用。

天然橡胶、异戊橡胶和天然橡胶/异戊橡胶并用胶的鉴定方法

以丙酮为溶剂,对6种天然橡胶和2种异戊橡胶进行抽提,基于天然橡胶与异戊橡胶丙酮抽提浓缩液成分存在差异,选择了天然橡胶生胶、异戊橡胶生胶、天然橡胶硫化胶、异戊橡胶硫化胶和天然橡胶/异戊橡胶并用硫化胶定量分析内标物,此外还采用内标法对丙酮抽提浓缩液进行分析,从而建立了天然橡胶、异戊橡胶及天然橡胶/异戊橡胶并用胶的鉴定方法,最后将该方法应用于送检样品主体成分的鉴定。结果表明,角鲨烷可作为天然橡胶、异戊橡胶和天然橡胶/异戊橡胶并用胶定量分析的内标物;在优选的气相色谱-质谱联用定量分析检测条件下,通过定性分析天然橡胶中的γ-谷甾醇和γ-生育三烯酚,同时结合内标法定量分析硫化胶丙酮抽提浓缩液中特定抗氧剂的含量,可以测定天然橡胶/异戊橡胶并用胶中天然橡胶和异戊橡胶的并用比,其中以质荷比为296的特征碎片离子作为异戊橡胶SKI-3定量分析参照特征碎片离子的偏差为-5%;该鉴定方法对于送检样品主体成分的鉴定结果较好。

高性能聚氨酯灌封胶的研究

以蓖麻油改性多元醇、聚醚多元醇为主要原材料,聚合多苯基异氰酸酯为固化剂,氢氧化铝为阻燃填料,制备了高性能聚氨酯灌封胶,分析各组分对聚氨酯灌封胶性能的影响。结果表明:当蓖麻油改性多元醇添加量为40份、阻燃填料为40份、异氰酸酯与羟基物质的量之比为1.05,聚氨酯灌封胶的性能达到最佳,其中拉伸剪切强度达到15.3 MPa,阻燃性能达到UL94 V-0,相比电痕化指数达到600 V,满足电子元器件的灌封需求。

EVA阻燃材料的制备与性能研究

通过极限氧指数、垂直燃烧、烟密度、锥形量热、扫描电子显微镜等表征方法,研究了不同用量自制哌嗪类膨胀阻燃剂(IFR)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的阻燃作用。结果表明,添加30%(质量分数,下同)IFR的EVA材料极限氧指数能达到37%,UL 94垂直燃烧达到V-0级,有焰、无焰烟密度均很低,热释放速率峰值降至156 kW/m^2,仅仅只有纯EVA的21.8%,燃烧后形成了致密的膨胀炭层;该阻燃材料具有很低的吸湿率,力学性能保持较好,且能满足RoHS环保要求。

轨道车辆减振橡胶材料阻燃改性研究进展

介绍轨道车辆减振元件用橡胶材料阻燃改性研究进展。为提高阻燃性能而大量添加阻燃剂会严重恶化橡胶基材的物理性能;采用金属氢氧化物/磷系阻燃剂/纳米阻燃剂复配体系的阻燃天然橡胶可在满足EN 45545-2阻燃性能要求的同时保持较好的物理性能;表面涂覆阻燃涂料是橡胶材料阻燃的理想方式,但涂料的疲劳性能及延展性能不足及其与橡胶基材之间的附着力不够等问题有待解决;双层橡胶阻燃方式提供了橡胶材料阻燃的新思路,但需要对两层橡胶之间的共硫化工艺进行深入研究。

膨胀阻燃EVA的阻燃性能及机理研究

研究了由三嗪类齐聚物碳源(CA)和聚磷酸铵(APP)以质量比为1∶3复配组成的膨胀型阻燃剂(IFR)在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的阻燃作用,采用了氧指数、垂直燃烧和锥形量热法研究了IFR不同添加量对EVA阻燃效果的影响,并通过理论-实际热重分析、成炭分析等手段对IFR的阻燃机理进行分析推测。发现IFR对EVA有着良好的阻燃效果,当IFR总添加量为40%时,材料氧指数为43%,垂直燃烧可达到UL94 V-0级,热释放峰值(PHRR)由纯EVA的517 kW/m^2降低至83 kW/m^2,烟释放峰值(PSPR)由纯EVA的0.059 m^2/s降低为0.013m^2/s,平均质量损失速率(AMLR)相比纯EVA的0.048 g/s降低至0.011 g/s。通过对IFR的阻燃机理分析推测知,CA和APP在燃烧过程中相互反应生成了更加耐高温的结构,该结构在NH3的吹胀作用下形成膨胀炭层,膨胀炭层具有良好的隔热隔氧效果,从而使材料具有优良的阻燃性能。

高性能无卤阻燃环氧灌封胶的研究

以DER 331、含磷环氧与自制改性环氧为基体树脂,氢氧化铝为阻燃填料,甲基四氢苯酐为固化剂,成功制备了一款高性能无卤阻燃环氧灌封胶,并对其力学性能、电气绝缘性能和阻燃性能进行研究。结果表明:当含磷环氧树脂添加量为30份、自制改性环氧树脂为20份、阻燃填料为30份时,环氧灌封胶的性能达到最佳,其中拉伸强度达到36.1 MPa,阻燃性能达到UL94 V-0级,相比电痕化指数(CTI)达到600 V。

高速运转橡胶制品的配方技术及产品开发现状

从高速运转橡胶制品的动态生热破坏机理出发,分别阐述了生胶体系、填充体系、硫化体系、防护体系以及离子液体对胶料动态生热性能的影响;分析了分体式挂胶履带板、整体式橡胶履带、实心橡胶车轮和负重轮为代表的高速运转橡胶制品破坏形式以及产品开发现状;提出解决因动态生热造成的高速运转橡胶制品性能破坏需要从胶料生热、导热和橡胶分子链耐热三方面共同着手。

轨道交通新型高分子材料研发及应用进展

综述了我国几种新型高分子材料的研究现状,分析了典型材料的功能特性和技术关键点,介绍了现有技术在轨道交通领域的应用情况,并指出了我国轨道交通高分子材料的研究方向。

环氧树脂改性聚氨酯材料结构与性能研究

将环氧树脂E-51添加到聚氨酯材料中,采用不同添加工艺制备了不同比例的环氧改性聚氨酯材料,进行了力学性能测试,并通过红外光谱、热失重分析等对聚氨酯的形态结构和耐高温性能进行了表征。结果表明,环氧基在催化条件下能顺利和异氰酸酯反应生成噁唑烷酮结构材料;E-51采用前期添加工艺,其材料力学性能及耐热性优于后期添加;随着E-51用量的增加,材料硬度提高,拉伸性能降低,耐高温性能逐步提高。

EVA基阻燃/隔音交替层状复合材料的阻燃及隔音性能研究

分别使用膨胀阻燃剂(IFR)和重质填料硫酸钡(Ba SO4)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)进行阻燃性和隔音性改性,并利用微层共挤出技术制备了具有阻燃层/隔音层交替层状结构的8层EVA基阻燃隔音复合材料。扫描电子显微镜测试结果表明,复合材料的隔音层和阻燃层沿挤出方向交替层状排列,为特殊的双连续相结构。对多层复合材料以及普通共混材料的垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热测试结果表明,交替层状结构使得多层复合材料的阻燃性能大大提升:氧指数从普通共混材料的24%提升到32%;UL94垂直燃烧等级从普通共混材料的无等级提升到V-1级;点燃时间大大延长且热释放速率进一步降低。此外,隔音测试结果表明,多层复合材料的隔音量曲线与普通共混材料的隔音量曲线基本重合,保持了高隔音性能。

有机硅泡沫材料的制备及性能研究进展

有机硅泡沫材料因独特的无机-有机杂化结构使其具有良好的阻燃性能、耐高低温性能、化学稳定性,又因含有大量泡孔结构而具有缓冲减震、质量小、隔音隔热、吸声等优良特性,被广泛应用于生物医学、航天航空、电子设备等领域。有机硅泡沫材料的制备方法有化学发泡法(内发泡法和外加发泡剂法)、物理发泡法(3D打印法、溶析成孔法和惰性气体法)、模具法、辐射交联法、混合发泡法等多种方法。随着对有机硅泡沫材料研究的不断深入,绿色化、功能化和低成本将是其未来研究的重要方向。

轨道车辆车体新材料应用及发展研究

针对多制式轨道车辆高速发展现状,提出四大类车体新材料:纤维增强酚醛发泡材料、芳纶蜂窝夹层材料、有机硅泡沫材料以及PMI泡沫夹层材料,分析各材料的特点、发展以及典型产品,阐述系统化车体新材料应用观点以及研究方向,为车辆设计与选材提供依据。

高性能阻燃硅橡胶泡沫材料的制备及性能研究

以端乙烯基硅油、含氢硅油及羟基硅油为基体树脂,气相法白炭黑为补强填料,氢氧化铝为阻燃剂,铂络合物为催化剂,乙炔基环己醇为抑制剂制备的硅橡胶泡沫材料,对其氧指数、垂直燃烧、力学性能、密度进行测试。研究结果表明,随着氢氧化铝用量的增加,硅橡胶泡沫材料的阻燃性能提升,但密度也随之增大,拉伸强度呈现先上升后下降趋势,当氢氧化铝添加量为30%时,硅橡胶泡沫材料综合性能最佳。

NDI型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

采用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)合成了聚氨酯弹性体,对其拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、损耗因子等性能进行了研究。结果表明,聚己二酸乙二醇酯(PEA2000)与聚己内酯多元醇(PCL2000)复配的多元醇体系中,随着PCL2000用量的增多,材料整体性能更好;在一定范围内,材料的硬度、拉伸强度随着异氰酸根指数(NCO值)的增大而增加;NDI体系的聚氨酯具备良好的动态性能及耐热性能。

基于次磷酸铝的低烟阻燃天然橡胶研究

天然橡胶的阻燃和抑烟是其用作轨道交通减振材料极其重要的安全性能指标。为了提高天然橡胶的火安全性,使用次磷酸铝协效氢氧化铝阻燃天然橡胶。锥形量热测试结果表明,在20份次磷酸铝和100份氢氧化铝的添加量下,两者的协同阻燃效果最佳,能使天然橡胶的最大热释放速率从515 kW/m^(2)降低至169 kW/m^(2),总烟生成量从43 m^(2)/m^(2)降低到14 m^(2)/m^(2),峰值热释放和总烟生成量的降幅均高达67%。力学性能测试结果表明,单独添加次磷酸铝会大幅恶化橡胶材料的力学性能,而次磷酸铝协同氢氧化铝使用仍使橡胶材料的力学性能保持在较高水平:拉伸强度大于15 MPa,永久压缩形变小于30%。因此,次磷酸铝与氢氧化铝复配使用不仅能起到协同阻燃天然橡胶的作用,还能维持其较高的力学性能。本文的研究成果为获得阻燃低烟的天然橡胶提供了一种新的技术策略。

一种新型的耐热性苯乙烯共聚物的合成

本文以乙烯基三乙氧基硅烷与苯乙烯进行共聚，得到一种新型的耐热性苯乙烯共聚物PS-g-PVTES，然后通过红外测试以及溶解性测试对其结构进行了表征，并通过热重分析（TG）对其耐热性进行了表征。测试结果表明，该共聚物的热性能相比聚苯乙烯得到了很大提高。

一种新型无卤阻燃剂在聚丙烯材料中的应用

本文研究了新合成的一种磷氮低聚物无卤阻燃成炭剂PTPE的热稳定性及其与聚磷酸铵（APP）复配构成的膨胀阻燃剂体系对聚丙烯的阻燃效果。尽管该阻燃剂对PP的阻燃效率没有我们以前已工业化的XR-60型无卤膨胀阻燃剂高，但是仍然是一种较好的聚烯烃无卤阻燃剂。例如，当PTPE与APP按照1：3的比例复配、添加量为18．5wt％、4A分子筛添加量为1．5wt％时，PP的极限氧指数LOI达到32．0％，垂直燃烧uv-g4达到V-0级。