低温养护对环氧树脂基砂浆早期性能的影响及机理

环氧树脂基砂浆是一种快速修补材料,为研究低温养护条件对环氧树脂基砂浆工作性能及早期力学性能的影响,构建了全过程低温环境,分别进行了抗压强度、抗折强度、流动度、凝结时间以及内部温度测试,分析了环氧树脂基砂浆的微观结构。结果表明:环氧树脂基砂浆性能受养护温度影响较大,当养护温度为0℃时,流动度仅为112 mm,但随着温度升高流动度增长较快;低温养护使得砂浆内部热效应减弱,延缓了凝结时间;早期强度也损失显著,0℃时,砂浆养护1 d才形成强度,说明低温环境大大减慢了体系的固化速度。微观分析表明低温养护导致砂浆内部结构疏松,裂缝及孔隙增多,说明固化反应不完全,从而降低了砂浆的性能。当养护温度为20℃时,砂浆内部结构较为致密,宏观结构也表现出较高强度。

潜伏性改性咪唑低温固化剂/环氧树脂体系的性能

为探明一种新型潜伏性改性咪唑低温固化剂M-10用于固化高性能环氧树脂体系的性能,进一步在低温固化预浸料上的应用积累基础数据,采用差示扫描量热分析、动态热机械分析、浇注体力学性能测试等方法研究了固化剂用量及后处理温度对潜伏性低温固化环氧树脂体系的固化特性、力学性能、耐热性和室温适用期等性能的影响。结果表明,当固化剂用量为5%时,树脂体系短时间内无法实现低温快速固化;当固化剂用量为10%和20%时,树脂体系均可实现低温快速固化,经80℃/4 h固化和80℃/4 h的后处理工艺过程,固化度均能达到90%以上,已能够实现较高程度的固化,两者的力学性能及玻璃化转变温度(Tg)也基本保持相当。高温后处理工艺过程可使低温固化浇注体的Tg明显提高,力学性能提高不明显,甚至有所降低。当固化剂质量分数为10%时,固化工艺参数为80℃固化4 h并经170℃/4 h高温后处理,树脂体系具有最优的综合力学性能和耐热性,拉伸强度和Tg分别为48 MPa和140℃。该固化剂是一种性能优异的潜伏性低温固化剂,与环氧树脂混合后体系的室温适用期超过35 d,有望进一步应用于低温固化预浸料的制备。

低温高面密度碳纤维/环氧树脂预浸料真空成型固化工艺研究

为解决风电预浸料真空成型成本高、铺贴过程中存在褶皱鼓包、固化过程中厚度方向温度场不均匀等问题,对低温高面密度碳纤维/环氧树脂预浸料的真空袋成型工艺进行研究,制备碳纤维复合材料板材,研究固化温度和时间、升温速率、真空度对复合材料质量的影响。结果表明:采用95℃恒温120 min、升温速率小于或等于1℃/min固化工艺制备的≥20 mm超厚复合材料板,内部质量佳,可满足风电行业无损检测质量要求。采用低成本国产碳纤维和环氧树脂体系制备的预浸料可实现真空成型超厚制件制备,为新能源领域中的大型构件研制提供低成本材料解决方案。

快速固化水性环氧厚涂型底漆的制备及性能研究

采用基于腰果壳油改性的水性环氧固化剂搭配低相对分子质量液体环氧树脂以及助剂,制备了快速固化、底中合一的水性环氧地坪涂料,尤其在低温下,快速固化的特点同样能够继续保持。同时,地坪涂料具备良好的涂膜外观、粘接强度以及耐化学性能。缩短了施工周期,使得水性地坪涂料的快速施工成为可能。

低温固化高性能复合材料技术

主要综述了低温固化高性能环氧复合材料技术和低温固化耐高温复合材料技术的发展及其应用现状。对于低温固化环氧复合材料,主要介绍了环氧复合材料的低温固化剂技术、低温固化环氧复合材料固化特性、力学性能和低温固化环氧复合材料的应用等。对于低温固化耐高温复合材料,主要介绍了可在高温环境下长期使用的低温固化聚酰亚胺复合材料。

非离子水性环氧低温固化剂的制备及固化研究

采用聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、脂肪族多胺或芳香族多胺合成了非离子型低温干固化水性环氧固化剂。研究了采用不同种类的多胺制备的固化剂、聚乙二醇二缩水甘油醚含量对固化剂外观、稳定性及固化性能的影响,研究了水性环氧体系的成膜过程及其活化期,讨论了不同的环氧/胺氢固化比例对最终固化性能的影响。

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。

湿法缠绕用次中温固化的环氧树脂配方

采用自制改性液态芳香胺制得一种低粘度次中温固化环氧树脂体系 ,通过不同升温速率下的固化过程DSC扫描 ,研究了该体系的固化反应动力学 ,并据其优化了体系的固化制度。结果表明 ,该体系的表观固化反应活化能为 38.5 4kJ/mol,反应级数为 0 .84。固化度和FT -IR测试表明 ,体系可在 90℃的次中温环境中达到固化完全。体系综合性能优良 ,可满足复合材料湿法缠绕成型对高性能树脂基体的要求。

RTM用高性能环氧树脂体系研究

本文将CYD128和自制高性能环氧树脂A共混改性,通过加入液体胺类物质作为固化剂,得到了一种适用于RTM的树脂体系。实验结果表明,该树脂体系在30℃下的粘度为255 cps。该体系为中温固化体系,且其树脂固化物的拉伸强度为67.7MPa,拉伸模量为3.1GPa,弯曲强度为101MPa,弯曲模量为2.87GPa,可满足RTM对环氧树脂体系的要求。

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。

低温固化有机硅耐高温涂层织物的制备

为降低有机硅树脂固化的温度和时间,利用环氧树脂对自制有机硅低聚物进行改性,并进一步在改性硅树脂中添加铝粉、高岭土及白炭黑等功能填料制备复合有硅树脂溶液,将其涂覆在玻璃纤维织物表面,最终制备出具有低温固化功能的隔热涂层玻璃纤维织物.结果表明:环氧树脂分子侧链上的仲羟基与有机硅低聚物发生了接枝反应,环氧基团的保留也为涂层过程中实现低温固化提供了条件;改性硅树脂在700℃时的残留质量为66.2%,具有良好的热稳定性;复合有机硅树脂涂层后的织物可在60℃下烘10 min,完成固化过程,烧蚀试验表明涂层后织物的隔热性能显著提高.

环氧粉末涂料低温固化剂的合成及应用

以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)和3-二甲基氨基丙胺为原料,合成了一种有机脲类低温固化剂二苯基甲烷-4,4-二[N,N-二甲氨基丙脲],并改进了粉末涂料的生产工艺,使环氧粉末涂料在低温下实现完全固化。环氧粉末涂料中加入11%有机脲类固化剂,可以在130℃8 min和140℃4 min的条件下实现完全固化,使粉末涂料应用于塑料制品、纸张、纸板及木材等热敏性基材的表面涂膜成为可能。

环氧复合材料低温固化剂研究进展

低温固化(固化温度低于100℃)可获得高尺寸稳定性、低成本、力学性能优良的环氧复合材料,室温储存期长的低温固化剂体系是低温固化环氧复合材料的关键。重点探讨了微胶囊型、潜伏性以及其它改性环氧低温固化剂,展望了其未来前景及发展方向。

低温使用聚氨酯改性环氧树脂密封胶的合成及性能

采用聚氨酯改性韧性环氧树脂和二乙烯三胺固化剂制备了一系列室温固化高性能密封胶。测试结果表明,随着固化剂含量和树脂中柔性链含量的增加,密封胶的断裂延伸率都先增后降,压缩永久形变显著降低。在此基础上,最终得到了初始黏度小于1 Pa·s、断裂延伸率可达193%、压缩永久形变<20%、液氮温度时剪切强度高于13 MPa及剥离强度大于10 kN/m,同时拥有优异的耐高低温循环和耐介质性能的密封胶,可用于低温领域及微小部件的粘接和密封。

低温固化铅酸蓄电池用防腐耐酸无溶剂环氧胶粘剂的研制

选用环氧树脂、T -3 1固化剂、低分子聚酰胺类固化剂、促进剂、活性稀释剂及各种填料等原料制备了低温固化防腐耐酸无溶剂胶粘剂 ,测试了胶粘剂的粘接强度及耐酸性能。

低温固化环氧树脂灌浆材料的性能研究

采用硫脲与二乙烯三胺为原料合成硫脲改性胺,然后与多聚甲醛、苯酚进行曼尼斯反应,制得含有硫脲基团的曼尼斯碱作为环氧树脂固化剂,再配以环氧树脂及活性稀释剂制得低温固化环氧树脂灌浆材料。研究了活性稀释剂和固化剂用量对环氧灌浆材料性能的影响。结果表明,浆液的黏度可在500~1000 m Pa·s调节,固结体抗压强度≥60 MPa,室温(25℃)初凝时间5~10 min可调,低温(5℃)初凝时间30~90 min可调,可用于低温环境下的补强加固及堵漏灌浆材料。

低温固化环氧胶粘剂组分配比的优化设计

为改善固化物的脆性 ,用低分子聚酰胺PA - 6 5 0作固化增韧剂 ,选择改性苯二甲胺A - 5 0作固化剂、咪唑改性物作促进剂 ,开展低温固化环氧树脂胶粘剂的研究。运用计算机辅助二元二次回归正交设计的方法 ,经 9组实验和数据处理 ,得到树脂性能与组分配比的回归方程 ,绘制性能—配比的立体曲面图 。

低温固化环氧粉末涂料的研究

用环氧树脂E12为基体,配合酚类固化剂及其他助剂,经熔融共混制备出低温固化环氧粉末涂料。考察了固化剂、促进剂用量等对体系固化性能、附着力及耐冲击性的影响,并通过非等温差示扫描量热法及红外光谱研究了酚羟基/环氧体系的固化反应。实验结果表明:随着固化剂用量增加,涂膜耐冲击性能先提高后减小;随着促进剂用量的增加,体系固化温度降低,附着力和耐冲击性提高。固化剂、促进剂最佳用量分别为环氧树脂E-12用量的20%和2.0%。

低温快速固化环氧树脂胶粘剂的合成研究

对季戊四醇四巯基丙酸酯(PTM)的合成工艺进行了研究,讨论了反应方式、反应温度和反应介质、反应时间、吸水剂种类和用量等对季戊四醇羟甲基酯化率的影响。结果表明:合成PTM的最佳条件是反应温度为115℃,反应介质为甲苯,吸水剂为分子筛,w(分子筛)=30%(相对于反应总单体而言),反应方式是在甲苯回流分水反应2.5h后再用装有吸水剂的索氏提取器脱水2.5h;将PTM与少量环氧树脂(EP)进行扩链反应制取六元硫醇固化剂,该固化剂可在低温条件下快速固化EP,并且其某些性能已超过同类进口产品。

一种回转体类构件用中低温固化环氧树脂体系研究

采用等温黏度实验和浇铸体力学性能测试来优选自制改性固化剂CUR–1的配比,通过不同升温速率下的固化过程差示扫描量热并对固化物进行傅立叶变换红外光谱分析,确定了体系的固化制度,研制出一种适用于发动机壳体或结构复杂的回转体类结构件的碳纤维湿法缠绕树脂基复合材料的中低温固化环氧树脂体系,用湿法缠绕工艺制作单向纤维缠绕成型复合材料环(NOL环)并进行了性能测试。结果表明:当CUR–1的含量为15份时,树脂体系具有适于湿法缠绕工艺的黏度和使用期,树脂可在80℃完全固化,同时浇铸体拉伸强度为84 MPa,拉伸弹性模量为3.8 GPa,断裂伸长率为5.4%,热变形温度为131℃。该树脂体系与纤维粘结性好,NOL环力学性能高,NOL环拉伸强度为2 451 MPa,拉伸弹性模量为146 GPa,层剪切强度为55 MPa。