Compressive and Fracture Properties of Syntactic Foam Filled with Hollow Plastic Bead(HPC)

The compressive mechanical properties of syntactic foams reinforced by hollow plastic beads were studied by the quasi-static compression test. The failure mechanism of syntactic foams was also investigated by macroscopic and microscopic observation on the fractured specimens. The experimental results show that the density of syntactic foams is still the key factor affecting their mechanical properties. The macroscopic and microscopic observation on the fractured specimens indicates that the main failure mode is the elastic-plastic collapse caused by shear.

基于环氧树脂体系的模拟放射性焚烧灰固化技术研究

本文利用环氧树脂基材固化处理模拟放射性焚烧灰,并对固化体的物化性能进行了评价。结果表明:固化体均匀密实,孔隙率为0.14%,抗压强度不低于40.74 MPa;固化体经过冻融、浸泡和辐照后,孔隙率略有增加,但体积变化率均低于2%,抗压强度均不低于40.74 MPa;阻燃性试验后,固化体上出现2.88mm的碳化层,质量损失0.08%。可见,环氧树脂基固化体具有良好的物化性能,有望实现对放射性焚烧灰的有效处理。

MXene基阻燃环氧复合材料的制备及性能

为提升环氧(EP)树脂的阻燃性,首先采用三聚氰胺-甲醛预聚体(MF)原位功能化MXene纳米片制备了纳米阻燃填料(MF@MXene),随后将MF@MXene加入到EP树脂中,以4,4’-二氨基二苯基甲烷为固化剂,进一步研制了MXene基阻燃环氧复合材料。使用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和能谱分析等手段分别表征了MXene和MF@MXene的化学结构、微观形貌和元素含量。采用拉伸试验机和锥形量热测试仪分别测试了复合材料的力学性能和阻燃性能。结果表明,MF@MXene可以显著改善MXene在环氧树脂中的分散性并提升EP复合材料的力学性能和阻燃性能。当MF@MXene的添加质量分数为2.0%时,EP复合材料的拉伸强度高达82.5 MPa,相比纯EP提升了20.2%;其热释放率峰值、总热释放量、烟雾释放率峰值和总烟雾释放量分别下降了36.99%,10.31%,25.81%,3.97%,展现出优异的力学和阻燃性能。

特种工程塑料对环氧树脂的改性作用

研究了聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、液晶高分子聚合物(LCP)和聚芳酯(PAR)等特种工程塑料对环氧树脂力学热学和电性能改性效果。具有刚性基元及活性基元的工程塑料在环氧固化过程中产生微分相,吸收应力作用下的能量,阻止微裂纹扩散,对环氧树脂力学性能(拉伸、压缩、冲击强度)有提升作用;耐热性优于环氧的特种工程塑料对提高环氧耐热性有益,在固化过程中与环氧树脂产生分子间作用力引起耐热性进一步提高;绝缘性更佳的工程塑料改性环氧后绝缘性能提高。分散性差的PSF聚集形成弱界面层,受力作用下首先破坏,主要力学性能稍有降低。LCP与PAR难以在环氧树脂中形成均一相,不能用于环氧树脂改性研究。

PhN-DOPO改性环氧树脂的制备及性能

以对氨基苯甲酸(PABA)、对羟基苯甲醛(PHBA)和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种长链阻燃剂(PhN-DOPO),并经FTIR、^(1)HNMR、ESI-MS对其进行了表征。制备了PhN-DOPO添加量(以环氧树脂质量计,下同)为0、5%、10%、15%的一系列梯度改性环氧树脂(EP1~EP4),通过DSC、TGA、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)和剥离强度测试考察了改性环氧树脂的热稳定性、阻燃性及粘接性能。结果表明,PhN-DOPO添加量为10%时,改性环氧树脂EP3的玻璃化转变温度提高至177.2℃,UL-94测试为V-0等级,LOI达32.4%,表现出最好的阻燃性和良好的热稳定性;EP3的剥离强度为2.75 kN/m,比纯环氧树脂(EP1)高0.28 kN/m。改性环氧树脂燃烧时,PhN-DOPO通过凝聚相和气相阻燃协同作用提高了环氧树脂的阻燃性,并且改性环氧树脂对应残炭的石墨化程度提高,表现出良好的成炭能力,其中改性环氧树脂EP3的成炭效果最好。

环氧脂肪酸甲酯增塑剂的研制及应用

自制了S2O28-/介孔氧化锆固体酸催化剂,并通过氮气吸附脱附、XRD、TG-DSC对其结构进行表征。该催化剂参与制备环氧脂肪酸甲酯增塑剂,产物的环氧值达4.55%,表观理化性质分析、FI-IR及1H-NMR组分分析均表明,催化环氧化的效果较好。在相同条件下,分别考察环氧脂肪酸甲酯、DOP、DOTP增塑的环氧树脂固化体系的力学性能,结果表明,环氧脂肪酸甲酯能赋予固化体系较佳的综合力学性能。

环氧树脂增韧改性的研究现状

综述了改性环氧树脂的最近研究状况,概述了橡胶粒子、热塑性树脂及热致液晶聚合物等对环氧树脂改性方法。对环氧树脂改性的方向进行了展望。

DOPO型环氧树脂用阻燃剂的合成与应用

以对苯二胺、4-氟苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,经两步反应,合成了3种含磷、氮的DOPO型环氧树脂用阻燃剂,通过1HNMR、FTIR对中间体及目标产物结构进行了表征。将合成的阻燃剂按0.00%、5.00%、10.00%、15.00%、20.00%(按环氧树脂质量计算)加入到环氧树脂(EP)中,加入4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化后得到透明的复合材料,并对复合材料的热稳定性和阻燃性能进行了初步评价。结果表明,添加阻燃剂后的固化物初始失重温度高于300℃,可满足高分子材料加工时对热稳定性的要求;随着固化物中磷含量的增加,固化物的阻燃性增大;当固化物中磷质量分数达到1.00%时,所有固化物都可以达到UL94 V-0级,测得其中N,N'-双[1-(4-硝基苯基)-1-(9-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)-甲基]-1,4-苯二胺(BNP-DOPO/DDM/EP)固化物的极限氧指数(LOI)值为37.0,是三组固化物中最高者。

纤维增强环氧发泡复合材料的研究

研究制备纤维增强环氧发泡复合材料的方法，对影响材料性能的因素进行了分析。结果表明：采用纤维增强环氧发泡复合材料，有效地提高了环氧发泡材料的拉伸强度和弯曲强度。与未经纤维增强的环氧树脂固化后相比，密度下降了一半而强度基本相当，具有轻质。

新型环氧树脂泡沫塑料制备及其性能研究

采用两步法制备环氧(EP)树脂泡沫塑料,并对其结构和性能进行了表征。结果表明,EP固化完全,观察不到827cm-1处环氧基的特征峰。所得的EP泡沫塑料为闭孔结构,泡孔均匀,密度最低可达0.14g/cm3,玻璃化转变温度为107℃,起始分解温度为352.5℃。

溶剂法回收玻璃纤维/环氧复合材料的试验研究

为了解决现有化学回收法技术不适用于热固化体系的问题,采用溶剂法从玻璃纤维/环氧复合材料成功回收了玻璃纤维.在90℃的8mol/L分解液作用下,12h即可将复合材料中的环氧树脂基体分解为低分子含苯环有机物,回收到外观清洁的玻璃纤维.当分解温度为90℃,酸液浓度为8mol/L,投料比为6g:100mL时,回收纤维的单丝拉伸强度损失为5.2%.以分解时间、回收纤维强度损失为考查指标,利用正交实验法对分解条件进行优化,得到各因素的影响次序:浓度为最重要因素、温度次之、投料比影响最小.

水性油墨用环氧改性水性丙烯酸树脂的合成

介绍了一种环氧改性水性丙烯酸树脂的合成方法,并由改性树脂配制了水性凹版塑料油墨。讨论了亲水单体含量对树脂水溶性的影响和引入环氧丙烯酸酯含量对油墨附着牢度、复合牢度的影响,并经红外表征证明达到了环氧改性水性丙烯酸树脂的目的。实验表明,由环氧改性水性丙烯酸树脂配制的水性油墨,其性能技术指标达到或优于国家标准和实际应用要求,在凹版塑料油墨领域具有很大的应用价值和广阔的市场前景。

单宁热固性塑料的制备及性能研究

以单宁、糠醇、乙二醛、环氧树脂为原料,在实验室条件下共缩聚制备天然单宁-糠醇-乙二醛-环氧树脂硬塑料,通过对其压缩强度、三点弯曲强度、布氏硬度的测试,表征塑料的力学性能,采用扫描电子显微镜观测塑料的微观结构,通过接触角和表面能测试表征塑料的疏水能力,通过差示扫描量热分析表征TFGE树脂的固化性能。结果表明:环氧树脂的加入增加了单宁-糠醇-乙二醛树脂的固化温度,增加了树脂的网状结构,使制备的单宁-糠醇-乙二醛-环氧树脂硬塑料与酚醛塑料相比,具备更高的布氏硬度、抗压强度、弯曲强度和疏水能力。

腰果酚基乙酸酯的合成及其增塑性能研究

以长碳链酚类化合物腰果酚为原料,研究了生物基增塑剂腰果酚基乙酸酯的合成及其增塑性能。结果表明,当增塑剂用量增加到10%,环氧树脂128/934固化体系拉伸强度和断裂伸长率比空白样分别增加了39.1%和185.8%。与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)相比,同等比例下,腰果酚基乙酸酯所在固化体系拉伸强度比DOP高38.1%,比DOTP高36.6%;断裂伸长率比DOP高145.9%,比DOTP高51.6%,体系玻璃化转变温度为63.3℃,略低于DOP。腰果酚基乙酸酯是一种增塑性能类似于邻苯二甲酸二辛酯增塑剂,有望成为邻苯二甲酸类增塑剂的替代品,具有广阔的发展前景。

纳米碳管/环氧树脂复合材料的制备及力学性能

报道了利用催化裂解法制备的纳米碳管合成环氧树脂复合材料的技术及工艺条件。利用透射电子显微镜 (TEM)对制备的复合材料进行观察表征 ;通过拉伸及压缩实验对纳米碳管 /环氧树脂复合材料的力学性能进行了测试。实验结果表明

电子塑封料的研制与开发——线性热塑性酚醛环氧树脂的研制与应用

研制了电子塑封料用线性高邻位热塑性酚醛环氧树脂 ,对影响反应的各种因素进行了探索 ,得到了制备线性热塑性酚醛环氧树脂的最佳工艺条件。研制出了较为适用的塑封料配方 ;塑封料所用全部原料均为国产料 ;利用自行研制的电子塑封料对半导体元器件进行了封装实验 ,结果显示塑封效果良好 ,完全可以替代进口塑封料。均苯四甲酸四 (2 乙基己基 )酯作为增韧剂用于塑封料属国内首创。

环氧改性水性聚氨酯胶粘剂在复合薄膜中的应用

利用环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂,探讨了中和度对乳液粒径、外观和贮存稳定性的影响,改性后胶粘剂对多种复合薄膜性能的影响;同时还分析了固含量、溶剂对剥离强度和干燥速度的影响。结果表明:中和度为95%～100%时乳液具有良好外观和贮存稳定性,改性后的胶粘剂对多种复合薄膜具有较强的粘接性能,固体质量分数下降为30%时仍然具有较高的剥离强度,加入少量溶剂能加快干燥速度。

增韧剂对环氧树脂性能的影响

研究了液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(包括端羧基和端羟基丁腈橡胶)、聚醚和聚酯树脂、聚氨酯预聚体等对环氧树脂的增韧改性,结果显示增韧后的环氧树脂的粘接强度和抗冲击强度显著增加。

小型无人机EP/CF复合材料细长尾撑杆的研制

主要介绍环氧树脂/碳纤维(EP/CF)复合材料薄壁细长管件的研制,通过对材料的选择、成型工艺方案的确定,以及对热压罐成型工艺参数的合理调整,成功地将热缩塑料套管应用于小型无人机细长尾撑杆的成型中,制造出符合设计要求的实验件。

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。