RTM用含硅芳炔树脂的流变特性与固化反应动力学

含硅芳炔树脂(PSA-R)具有优异的耐高温、优良的介电性能、高温力学性能,以及优异的工艺性能,适用于RTM成型工艺,广泛应用于航空航天、电子信息领域。本文采用动态差示扫描量热法(DSC)研究了含硅芳炔树脂的固化反应,试验表明含硅芳炔树脂的固化动力学符合n-级固化反应模型,固化反应级数约为2级,反应活化能为110kJ·mol-1。用平板流变仪研究了PSA-R树脂的动态粘度及等温粘度变化,研究了凝胶时间与温度的关系,建立了凝胶模型,根据双Arrhenius方程,建立了含硅芳炔树脂的粘度模型,该模型预测粘度与实验结果相吻合。

1,3-偶极环加成反应合成1-(取代苄基)-1,2,3-三唑类化合物

利用苄氯和取代苄氯与叠氮化钠的亲核取代反应合成了一系列苯环上带有不同取代基团的苄基叠氮化合物 ,亲核取代反应速率受苯环上取代基的影响 :吸电子基团的存在 ,可以促使反应更容易进行 .合成的叠氮化合物与苯乙炔经 1,3 偶极环加成反应得到了相应的取代苄基 1,2 ,3 三唑类化合物 ,反应条件温和 .这些 1,2 ,3 三唑类目标化合物具有对热稳定的优点 .用红外、核磁、元素分析、质谱等对合成的叠氮化合物和 1,2 ,3 三唑类化合物的结构进行了表征 ,重点研究了 1,3 环加成反应的规律 .加成反应速率取决于叠氮化合物 (偶极物 )的极性 ,即与取代基的电负性有关 :苯乙炔 (亲偶极物 )易于与缺电子的叠氮反应 ,反之亦然 .同时在反应过程中观察到空间位阻效应 :反应可以生成两种同分异构体 ,其中 4 苯基 1,2 ,3

双酚A二炔丙基醚与4,4′-联苯二苄叠氮的合成及聚合反应研究

合成了两种单体双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮,研究了一种新的低温聚合体系———双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮在烘箱中的本体聚合行为.通过红外、核磁共振以及质谱、元素分析等表征了单体的结构.利用傅立叶红外技术(FTIR)跟踪了聚合反应过程中特征基团的变化,采用差示扫描量热技术(DSC)研究了聚合反应工艺及其动力学,热失重分析(TGA)考察了聚合产物的热稳定性能.通过Kissinger法和0zawa法获得了反应的一些动力学参数.结果表明,双酚A二炔丙基醚与4,4′联苯二苄叠氮易发生1,3偶极环加成聚合反应,在聚合物结构中形成三唑五元环,它们的聚合起始温度在70℃左右,聚合反应的主反应是一级反应,表观活化能ΔE=84.6kJmol,指前因子A=4.865×1010min-1.同时发现,聚合物具有较好的热稳定性能.

碳纤维表面等离子接枝及对碳纤维/PAA复合材料ILSS的影响

将碳纤维预浸芳基乙炔后进行空气等离子处理,使芳基乙炔接枝在碳纤维上,并用扫描电镜、红外光谱、紫外光谱、X射线衍射、拉曼光谱等多种方法进行研究。结果表明经过等离子处理以后的碳纤维/芳基乙炔复合材料的层间剪切强度(ILSS)最大可提高12.4%,而碳布接枝了PAA单体以后,可使复合材料的层间剪切强度最大提高到51.27%。

低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第二部分 等离子体处理毛条的纺织染工艺性能

一、前言 等离子体由于它的特征性质,近年来在高分子材料表面改性方面应用相当广泛。特别是低温等离子体,其工作温度一般接近室温,对于热敏感的有机高分子材料进行表面改性最为适宜。以低温等离子体对纺织材料改性,是高新技术应用于纺织工业的热门研究课题之一。本文第一部分介绍了上海市纺织科学研究院研制的LTP-V型等离子体处理毛条设备及以等离子体处理毛条对羊毛纤维表面性能的改善情况。 低温等离子体对毛条进行处理,改善了羊毛纤维的表面性能。由于等离子体的表面刻蚀作用.使得羊毛纤维表面产生粗糙化.

N,N,N′,N′-四炔丙基-4,4′-二氨基-二苯甲烷与4,4′-联苯二苄叠氮固化动力学研究

分别利用FTIR和DSC技术对由N,N,N,′N′-四炔丙基-4,4′-二氨基-二苯甲烷(TPDDM)与4,4′-联苯二苄叠氮(BAMBP)形成的一种新型三唑树脂的固化反应及其动力学进行了研究.TPDDM与BAMBP通过1,3-偶极环加成反应形成三唑五元环结构的聚合物,固化起始温度约为70℃,体系在较低温度下即可固化.反应体系的固化反应是一级反应,采用DSC法与FTIR法分别获得了表观聚合反应动力学参数,其结果具有一定的可比性.

芳基乙炔聚合物固化反应动力学和结构表征

应用 DSC和 FTIR分析技术 ,研究了芳基乙炔聚合物的固化反应动力学和固化反应过程中的结构变化。结果表明 :芳基乙炔聚合物固化过程中主要形成顺式共轭多烯结构。芳基乙炔聚合物的固化反应活化能为 1 0 8.6～ 1 1 9.7k J/mol,单体结构对聚合物的固化反应速率有明显影响 ,聚 1 ,4-二乙炔基苯 ( p- DEB)的固化反应速率比聚 1 ,3-二乙炔基苯 ( m- DEB)

新颖含硅芳基多炔树脂的合成与性能

利用有机硅对聚芳基多炔进行改性研究,以卤代硅烷与芳基乙炔为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成了新颖结构的芳基多炔树脂;通过改变反应原料的配比,得到了不同相对分子质量的树脂。利用红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶色谱对树脂进行表征,利用差示扫描量热和热失重分析对树脂进行热性能测试。研究表明,所合成的树脂具有良好的加工性能与优良的耐热性能。

芳基乙炔预聚物流变性能研究

用L -90流变仪研究了芳基乙炔预聚物的流变性能。结果表明 :在所研究的温度范围内 ,芳基乙炔预聚物流体为牛顿流体 ,其粘度随温度增加而降低 ,粘流活化能随预聚物分子量的增加而增加。预聚物在室温储存过程中粘度逐渐增加 ;在 60～ 80℃恒温

新型含硅芳炔树脂及其复合材料的性能

报道了含硅芳炔树脂(PSA-V4)流变性能、固化性能以及浇注体和复合材料性能。结果显示PSA-V4树脂溶于大多数有机溶剂,具有良好的加工性能;分析表明PSA-V4浇注体具有优良的耐热性能、介电性能,其复合材料也具有好的机械性能。

丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚低温热膨胀微胶囊的制备与性能

以丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用悬浮聚合的方式制备出具有核壳结构的低温发泡热膨胀微胶囊。通过激光粒度分析仪和光学显微镜分析产物的形态,考察纳米二氧化硅用量和水相pH对微胶囊粒径大小及分布的影响;通过精密恒温控制热台和金相分析软件测试产物发泡情况,考察了MA用量、反应温度、发泡剂用量、交联剂用量和存放时间对微胶囊发泡性能的影响。结果表明,以22%纳米二氧化硅(油相质量分数,下同),pH=4配制水相,可制备出平均粒径约20μm,分布较窄的微胶囊。MA加入量为7.5%,反应温度为62℃,异丁烷用量为21.4%,交联剂用量为0.12%时制备的微胶囊,初始发泡温度为99℃,稳泡温程为45℃,发泡前后微胶囊平均粒径之比可达约1 5∶。

聚硅烷改性含硅芳炔树脂的耐热性能研究

含硅芳炔树脂具有优异的耐高温性能,在高温下可形成C/SiC有机无机杂化材料,用聚硅烷对含硅芳炔树脂进行改性以提高其含硅量。采用示差扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)分析了改性含硅芳炔树脂的固化行为,采用TGA考察了改性含硅芳炔树脂固化产物及其烧结物的热稳定性能,并用XRD对烧结物进行了分析。研究表明,改性后的含硅芳炔树脂黏度降低、硅含量提高;固化物和烧结物在1200℃下空气中的残留率均提高了40%以上;固化物经1450℃烧结后形成了β-SiC,含聚硅烷30%的改性树脂烧结物中SiC含量达到41%。

等离子体改性聚酯织物的表面分析

本文用含有对X光电子能谱敏感的元素的试剂作为衍生剂,对经等离子处理的聚酯织物的表面官能团进行衍生,然后用X米电子能谱仪进行测试,定量分析等离子体处理的聚酯织物的表面官能团羟基、羧基、环氧基、羰基、过氧化氢基的含量。同时,用X射线衍射的方法分析了各种放电参数对聚酯织物结晶度的影响。

等离子接枝处理的CF/PAA复合材料层间剪切强度及其形貌研究

采用等离子技术对碳纤雏(CF)进行接枝芳基乙炔(PAA)处理,研究了影响CF/PAA复合材料层间剪切强度(ILSS)的因素。结果表明,经等离子接枝PAA处理后。复合材料的ILSS有了很大提高。SEM显示经接枝处理后CF和PAA树脂之间的界面结合紧密,改善了复合材料的界面结合性能。

低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第一部分 等离子体改善羊毛纤维表面性能

一、前言 羊毛是一种优良的纺织纤维,历来很受人们的青睐,然而传统的毛纺织品都为质地较厚的织物,用作秋冬季服装面料,以保暖为主。随着科学技术水平的发展,轻薄优质的保暖材料越来越多,加以住房取暖等环境的改善和进步,人们对羊毛纺织品提出了更高的要求,所以对毛纺织品进行改性成为研究的热门课题。 当前羊毛加工的中心课题除了防缩、防火阻燃、卫生加工外,纺制高支纱、织造轻薄型毛织物,是当前世界各国纺织行业主要开发内容之一。

两种含硅炔基树脂的固化行为研究

综合采用红外光谱(FTIR)、核磁碳谱(13 C NMR)、差示扫描量热(DSC),热失重测试(TGA)等多种表征手段,研究了聚硅芳炔(PAR)和聚硅乙炔(PMR)两种含硅炔基树脂的固化行为,讨论了树脂固化物的结构与热稳定性的关系。结果表明:PAR和PMR树脂的固化机理不同,PAR主要通过炔基间的加成和Diels-Alder反应实现分子间的固化交联,并最终形成由苯环和稠芳环组成的芳构网络;PMR则主要通过硅氢基、炔基、烯基之间的加成反应实现固化,并成形饱和的碳硅Si—C(sp3)网络结构。固化成型的芳构网络和Si—C(sp3)网络结构分别赋予了PAR和PMR树脂固化物良好的热稳定性能,它们的热分解温度Td5均大于600℃,900℃残重率均达到85%以上。

氰基苯并噁嗪/环氧树脂共混体系的性能研究

采用三种带有氰基的苯并噁嗪（Ben）与环氧树脂（E51）共混,制备了Ben/E51共混体系。用红外光谱研究了Ben/E51共混体系的固化行为。利用TGA和DMA研究了Ben/E51固化物的耐热性能和动态力学性能,结果显示,共聚体系的分解温度与用酸酐或胺固化的环氧树脂相比提高了70-80℃,玻璃化转变温度提高了30-70℃。Ben/E51共混体系的力学性能和介电性能比苯并噁嗪树脂有明显提高。

含氟硅芳炔树脂的合成与性能研究

通过长链含氟烷基三氯硅烷和二乙炔基苯格氏试剂的缩合反应合成了耐高温低介电的含氟硅芳炔树脂(PSAFs),该树脂在室温下为黏稠液体。通过平板流变仪研究了树脂的流变性能,采用差示扫描量热法研究了树脂的固化行为,采用热失重分析和介电仪研究了树脂的耐热性能、介电性能等。结果表明:PSAFs具有良好的工艺性能,其加工窗口为40~150℃,固化温度为150~300℃;氟元素的引入改善了含硅芳炔树脂浇铸体的介电性能,在频率为1 MHz下,介电常数为2.43~2.62,介电损耗为0.003 0~0.005 8;同时随着氟含量增加,介电常数降低,而介电损耗变化不大;树脂固化物PSAF1和PSAF2在N2气氛下失重5%温度(Td5)分别为430、416℃,1 000℃的残留率分别为42.3%、34.7%,具有良好的热稳定性能。

含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学研究

含硅芳炔树脂是一种新型的耐高温热固性树脂,具有优异的耐热性能、优良的介电性能、高温力学性能和优异的工艺性能,广泛应用于航空航天、电子信息领域。本文用热失重方法(TGA)研究了含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学。结果显示含硅芳炔树脂的热氧化降解过程分为三个阶段,热氧化增重阶段、热氧化降解阶段Ⅰ、热氧化降解阶段Ⅱ。采用Ozawa和Kissinger方法分析了含硅芳炔树脂热氧化降解的三个阶段的活化能、反应级数、频率因子等动力学参数。

含氟苯并噁嗪-含硅芳炔改性树脂的制备与性能

采用溶剂法合成了一系列带有活性基团的含氟苯并噁嗪(烯丙基含氟苯并噁嗪(BOZF-1)、苯乙炔基含氟苯并噁嗪(BOZF-2)和炔丙基含氟苯并噁嗪(BOZF-3)),并将其与含硅芳炔树脂(PSA)进行共混改性,研究不同氟苯并噁嗪(BOZF)的结构与质量分数对改性树脂性能的影响。采用差示扫描量热法(DSC)研究BOZF/PSA的固化行为,采用扫描电子显微镜(SEM)观察BOZF/PSA浇铸体断面的微观形貌,采用热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)研究BOZF/PSA浇铸体的耐热性能和热机械性能,同时还研究了介电性能。结果表明,BOZF的加入使浇铸体断面形貌由光滑平整转变为出现许多微裂纹和韧性断裂带,且能够提高PSA树脂的韧性,浇铸体弯曲强度随w(BOZF)的增加而提高,当w(BOZF-1)=30%时,改性树脂的弯曲强度达到28.1 MPa,比PSA的相应值提高了44.1%。随着BOZF的加入,BOZF/PSA的耐热性能略有下降,介电常数略有上升,介电性能良好。其中BOZF-1/PSA,BOZF-2/PSA,BOZF-3/PSA(w(BOZF)均为10%)在N_(2)气氛下,5%热失重温度(T_(d5))分别为544、604℃和584℃,1000℃下残留率分别为84.4%,89.0%和88.1%。