中低温固化苯并噁嗪树脂的研究进展

在实际生产中,苯并噁嗪树脂200℃以上的固化温度限制了其在先进复合材料领域的大规模应用,研究苯并噁嗪树脂开环聚合机理,优化苯并噁嗪树脂固化特性,从而获取降低苯并噁嗪树脂固化温度的方法具有重要意义。因此,对国内外近些年关于降低苯并噁嗪树脂固化温度的研究进展进行了综述,并对通过向苯并噁嗪单体中引入活性官能团以及添加固化催化剂来实现苯并噁嗪树脂中低温固化的方法进行了详细介绍,分析了其反应机理,明确了其固化反应影响因素,并对比分析了这两类方法的特点。从分子角度出发,向单体中引入活性基团具有更高的灵活性,但改性工艺相对复杂,大批量工程化生产存在难度;相比较而言,添加合适的催化剂可显著降低苯并噁嗪树脂的固化温度,操作工艺较易实现,是目前最简单有效的方法之一。综述涵盖了多种催化剂的研究,对于优化苯并噁嗪树脂的固化条件,制备高性能苯并噁嗪树脂具有借鉴意义。

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。

中低温固化环氧复合材料研究进展

综述了为满足中低温固化及长适用期需求,对双氰胺类、咪唑类和酸酐类等六类固化剂的改性研究,对比分析了其性能与应用前景。并介绍了中低温固化环氧预浸料及复合材料的固化工艺特性及应用现状。最后分析了中低温固化技术未来发展趋势。

中低温固化碳纤维预浸料的制备与性能

开发了可在中低温下完成固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。通过对树脂体系的粘度-温度变化、凝胶时间-温度关系和固化特征的分析,确定了树脂体系的组分配方及固化制度。同时探究了滚筒的温度和压力对纤维浸润性的影响,确定了最佳工艺参数。研究表明,制备的T700碳纤维预浸料具有良好的工艺性以及力学性能,其纵向拉伸强度为2588 MPa,纵向压缩强度为1229 MPa,弯曲强度为1749 MPa,层间剪切强度为83 MPa。

中低温固化黏接双组分加成型液体硅橡胶的制备

为开发一款对各类基材具有良好黏接性的中低温固化液体硅橡胶,研究增黏剂类型、铂催化剂质量分数、含氢硅油活性氢含量对加成型硅橡胶硫化速度和黏接性等性能的影响。结果表明:当环氧含氢环体增黏剂和苯基含氢增黏剂复配时,制备的硅橡胶的硫化速度、对不同基材的黏接力等性能均较好;随着铂催化剂质量分数、含氢硅油活性氢含量的增大,硫化速度均加快,但黏接强度先增加后降低。当环氧含氢环体增黏剂和苯基含氢增黏剂配比为2∶1,铂催化剂质量分数为1.5×10^-5,含氢硅油活性氢质量分数为0.5%时,研制的双组分加成型液体硅橡胶可在60℃下20 min完全固化,且对不同基材具有良好的黏接性,对不锈钢、聚苯醚(PPO)基材的拉伸剪切强度分别达到1.8 MPa和1.1 MPa。

中低温固化预浸料用环氧树脂基体的制备与性能研究

以邻甲酚酚醛环氧和双酚A环氧为主体树脂,采用核壳增韧剂进行改性,配合潜伏性固化促进剂,制备了一种可中低温固化的环氧预浸料基体树脂。通过对树脂力学性能、耐热性能、微观形貌和固化特征的分析,确定了树脂体系的组成和固化工艺,同时研究了该树脂制备的T700碳纤维预浸料固化后的力学性能。研究表明,环氧树脂基体浇铸体拉伸强度75MPa,模量3.3GPa,断裂伸长率3.1%,抗冲击强度22kJ/m2,玻璃化转变温度为151℃,该树脂具有良好的力学性能和耐热性;采用真空袋固化后的T700碳纤维复合材料具有良好的工艺性和力学性能,纵向拉伸强度为2350MPa,纵向压缩强度为1180MPa,弯曲强度为1400MPa,层间剪切强度为72MPa。

芳香胺固化剂DDM改性研究

本文将醚胺类改性剂加入2,4-二氨基二苯甲烷(DDM)中得到液态低粘度固化剂混合物。测试了混合固化剂/E-54体系的凝胶时间、与玻璃纤维的浸润性及浇注体和复合材料的性能。结果表明,此体系具有小于1 000 mPa.s的粘度和5h左右适用期,固化物拉伸强度为85.78 MPa,断裂延伸率为4.26%,热变形温度为109℃。

电子元器件粘接用单组分环氧胶的制备与性能研究

针对电子元器件粘接用途,制备了单组分中低温固化环氧胶粘剂。主要研究了不同类型环氧树脂、填料以及固化促进剂对其拉伸剪切强度、拉伸强度、断裂伸长率和固化性能的影响。研究结果表明:以双酚F型环氧树脂为基础聚合物制备的单组分环氧胶粘剂,相对于双酚A型及聚氨酯改性型环氧树脂,显示出更优的粘接强度及较低的硬度;搭配碳酸钙使用时,拉伸剪切强度较硅微粉、高岭土明显提升,且断裂伸长率达到约55%,具有一定的弹性;采用相同量的促进剂,固化促进速率依次为改性脲促进剂>改性胺促进剂>咪唑促进剂;开发的单组分环氧胶粘剂产品在常温下可正常存放3周,使用方便,兼具良好的固化效率,力学性能优异,可应用于电子元器件的结构粘接。