有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究

本文开展了有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究。首先进行有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备:将4 g甲基苯基二甲氧基硅烷溶于25 m L四甲基氢氧化铵中,然后将得到的料液添至去离子水中进行搅拌,得到黄色固体,并将其置于60℃烘箱中,设置时间24 h,得出有机硅改性酚醛树脂复合材料。再者,对有机硅改性酚醛树脂复合材料的热性能及复合材料层间剪切强度进行测试。研究结果表明:当固化环氧树脂和固化剂质量比为95∶5时,有机硅改性酚醛树脂复合材料性能最优,此时其层间剪切强度高达87.5 MPa,热失重质量为0.22 g,耐热性能更好。

有机硅改性环氧树脂的合成及其清漆涂层的防腐性能研究

将自制的反应性甲基苯基硅树脂(RMPSR)和双酚A型环氧树脂(E-51)在二甲苯中混合均匀,并在高温下使RMPSR分子上的活性甲氧基与E-51树脂主链上的羟基发生缩合反应,制得甲基苯基硅树脂改性环氧树脂。在改性树脂中加入脂环族胺类固化剂4,4′-二氨基二环己基甲烷,将其涂布在马口铁上热固化,制得透明的清漆涂层。采用红外光谱和核磁共振氢谱对改性树脂的化学结构进行表征,使用电化学工作站和盐雾箱研究涂层的防腐性能。结果表明,有机硅树脂的引入明显提升了涂层的防腐性能,其中ER-20在50 g/L的NaOH溶液中浸泡240 h后涂层表面仅有微小气泡产生,相较于E-51,其耐醇性能无明显下降,且阻抗模值、容抗弧以及极化电阻明显增大。改性树脂涂层的耐盐雾和耐盐溶液性能也有显著提升,即使在腐蚀介质中浸泡480 h后,其阻抗模值仍能达到2.63×10^(7)Ω·cm^(2)(而此阶段E-51阻抗模值仅为10^(3)数量级),表现出良好的电化学防腐蚀性能。

水性有机硅改性环氧树脂的制备与性能

利用二甲基二氯硅烷(DMDCS)与环氧树脂E51中-OH缩合反应合成有机硅改性环氧树脂,并采用相反转法制备水性有机硅改性环氧树脂,以疏水性优选有机硅改性环氧树脂合成条件,分析了乳化工艺对乳液平均粒径的影响,并考察了固化膜性能。结果表明,在环氧树脂40 g、DMDCS 1.6 g、溶剂用量20 mL、50℃反应8 h的条件下,有机硅改性环氧树脂与水的接触角为106.8°;当乳化剂用量为25%、乳化温度为65℃、剪切机转速为3000 r/min时,乳液平均粒径为1.011μm,储存稳定性(30 d)和离心稳定性(3000 r/min,30 min)良好;水性有机硅改性环氧固化膜固化时间短,具有优良的疏水性、力学性能、耐腐蚀性能。

有机硅改性酚醛树脂气凝胶及其复合材料的制备与性能

纤维增强酚醛树脂气凝胶复合材料由于其低密度、低导热和优异的热稳定性而在高温热防护领域备受关注。为满足日益苛刻的热防护服役环境,通过水解法原位共聚将硅烷链段引入酚醛树脂,制备了一种具有优异抗氧化和耐烧蚀性能的硅改性酚醛气凝胶,并将其与石英纤维复合,得到纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料。性能测试表明:在1300℃丁烷火焰下处理15 s后,纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料质量烧蚀率为0.0879 g/s,线性烧蚀率为0.0347 mm/s,对比纯酚醛气凝胶复合材料分别下降了52.0%和15.6%;在40 kW石英灯下加热20 min后,质量烧蚀率为0.230 g/min,线性烧蚀率为0.051 mm/min,对比纯酚醛气凝胶复合材料分别下降了57.9%和67.3%。结果显示硅烷链段的引入提高了复合材料的抗氧化性能和耐烧蚀性能,该纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料在航空航天热防护领域具有广阔的应用前景。

有机硅改性环氧树脂的研究进展

本文从物理和化学改性两个方面重点综述了官能基聚硅氧烷、硅烷偶联剂、POSS及其他有机硅改性环氧树脂的研究进展。结合材料科学的发展需求,提出水性和光固化环保型有机硅改性环氧树脂将是今后的发展方向。

水性有机硅改性环氧树脂防护涂层的制备及性能

利用二甲基二氯硅烷(DMDCS)与环氧树脂E51合成有机硅改性环氧树脂并水性化,与高岭土复合得到水性有机硅改性环氧树脂涂料,以拉伸强度和粘结强度优选高岭土掺量,并考察了其涂层的防护性能。结果表明,高岭土掺量为5%时,涂层的粘结强度和拉伸强度分别为2.08 MPa和46.55 MPa。该涂层具有优良的疏水性、耐热性、耐蚀性、抗紫外老化性能及抗氯离子渗透性能,将其应用于混凝土表面可有效保护混凝土结构。

改性有机硅/邻甲酚醛环氧树脂复合体系研究

采用含氢硅油(H-PDMS)和烯丙基缩水甘油醚(AEP)在氯铂酸催化下,合成了带侧链环氧基的环氧化硅油(ES),并用ES及其改性物(PSA)来改性邻甲酚醛环氧树脂(ECN),制备出一系列可用于电子封装等具有高韧性、高耐热性等高性能环氧基料。通过对固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、吸水率和玻璃化转变温度(Tg)以及断裂面形态的测定,探讨了改性方法、有机硅组成与含量等对改性材料性能的影响。结果表明:有机硅改性ECN后,其韧性和耐热性均有不同程度的提高。其中,环氧树脂经10份PSA改性后,增韧和耐热性均得到较大提高,其Tg达185.81℃,比纯ECN提高了21.33℃。

无溶剂有机硅改性环氧电子胶的研究进展

环氧树脂在电子领域有着广泛的应用,在环氧树脂中引入有机硅的Si—O—Si可改善环氧树脂脆而硬、耐候性差的缺点。本文综述了无溶剂有机硅改性环氧电子胶的改性方法、表征手段,介绍了目前国内外有机硅改性环氧树脂的一些研究进展和在电子领域(如灌封胶、LED密封胶、导电胶等)的应用,并展望了有机硅改性环氧树脂的未来发展方向。

有机硅含量对改性酚醛环氧树脂涂料性能的影响

利用自制的有机硅改性酚醛环氧树脂配制耐热防腐涂料,对其性能进行试验。不同有机硅树脂百分含量影响改性酚醛环氧树脂清漆的综合性能,并确定了有机硅的含量在40%-60%时改性涂料具有较好的综合性能;探讨了不同温度下涂膜附着力的变化及在不同酸碱溶液中不同有机硅含量的改性涂料的耐蚀性。

有机硅改性胶粘剂研究进展

丙烯酸酯、环氧树脂和聚氨酯等传统胶粘剂各自存在一些缺点,限制了其在特定领域的进一步应用。通过引入有机硅对传统胶粘剂进行改性,能够获得性能更好的有机硅改性胶粘剂。综述了利用有机硅对丙烯酸酯、环氧树脂和聚氨酯等胶粘剂进行改性的研究进展。

有机硅改性环氧树脂研究进展

综述了有机硅改性环氧树脂的主要方法及改性物固化机理、固化物性能研究进展。结合聚合物材料的高性能、多功能化发展方向提出有机硅改性环氧树脂研究发展趋势。

有机硅改性环氧树脂的合成及其性能

采用数种有机硅氧烷合成了有机硅树脂,用有机硅树脂对环氧树脂进行化学改性,制得了有机硅改性环氧树脂。对改性后的树脂的结构和涂层的力学性能进行了分析,分析结果表明:改性后的有机硅改性环氧树脂综合了有机硅树脂和环氧树脂的优异性能,用其制得的涂层非常致密,具有良好的附着力、较高的硬度和优良的柔韧性。

有机硅改性水性环氧树脂的合成与表征

环氧树脂与乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸以及苯乙烯接枝共聚,合成了有机硅改性环氧树脂水分散体。用动态光散射粒径仪(DLS)测定乳液的粒径及其分布,用傅立叶红外(FT-IR)、热重分析仪(TGA)对聚合产物做了结构表征和热分析,并考察了乙烯基硅氧烷用量对乳液及涂膜性能的影响。研究表明,有机硅的引入影响环氧水分散体的粒径分布,由改性前的双峰变为单峰;延缓了固化涂膜的热分解温度,高温稳定性较好;固化涂膜的耐水性、粘结性和机械性能等均有所提高。

碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究

介绍了一种碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能研究情况。对该复合材料的力学性能、热常数和烧蚀性能进行了初步测试。结果表明,其拉伸强度达到558MPa,拉伸模量达到44.0GPa,层间剪切强度为16.6MPa,导热系数不超过0.3W/(m·K),氧 乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.049mm/s,质量烧蚀率为0.0595g/s。通过与常用的碳/酚醛材料比较,碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能较优。

有机硅/聚醚胺复合改性环氧树脂合成及性能

以二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷为单体,通过水解、缩聚制备了含有氨基活性功能基团的有机硅低聚物(PS),然后以PS与聚醚胺与环氧树脂进行固化交联得到有机硅改性环氧树脂,研究探讨了PS的不同添加量对改性环氧树脂耐热性、力学性能及吸水性能的影响。结果表明,当PS添加量为基体树脂质量的30%时,改性树脂的耐热性能有明显提高,800℃残留量为26.45%,拉伸强度为68.27 MPa,弯曲强度为81.68 MPa,与水表面接触角为109.3°,吸水率为2.59%,比未改性树脂分别提高了17.24%、6.6%、17.3%、21.3%和降低了0.12%。

环氧树脂/有机硅双重改性水性聚氨酯胶粘剂的合成及性能研究

以环氧树脂E44和有机硅KH55O作为水性聚氨酯(WPU)交联改性剂,合成了环氧树脂/有机硅双重改性WPU乳液。研究了环氧树脂和有机硅加入量对改性WPU结构性能的影响,并研究了改性WPU乳液对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的粘结性能。结果表明,随着环氧树脂和有机硅加入量的增加,乳液粒径增大,黏度下降,但过量加入后乳液储存稳定性变差;加入有机硅改性可有效提高WPU乳液对UHMWPE纤维的粘结性能,并提高WPU胶膜的耐水性,而加入环氧树脂改性可进一步改善胶膜的耐水性,环氧树脂/有机硅双重改性可提高WPU的综合性能。

甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重

以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷为单体原料,通过水解、缩聚的方法合成了甲基苯基有机硅低聚体(PMPS)。然后用其与双酚A型环氧树脂(E51)发生共聚反应,并且引入柔性环氧树脂(DER732),制备出一系列PMPS改性环氧树脂。红外光谱表明,PMPS接枝在环氧树脂上。探讨了PMPS含量对改性树脂拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、微观形貌、热残重的影响。结果表明,当m(E51)∶m(DER732)∶m(PMPS)=40∶20∶40时,改性树脂的断裂伸长率为49.63%,冲击强度为12.07 kJ/m2,600℃的热残重为27.19%,分别比未改性的环氧树脂提高了42.78%,8.41 kJ/m2和21.83%。

有机硅改性双酚F环氧树脂热性能研究

以TMA和TGA研究了含酚羟基的有机烷氧基硅烷及3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚等多种自行设计、合成的有机硅改性剂改性双酚F环氧树脂的热性能。研究结果表明,有机硅可降低改性树脂的线胀系数,但端环氧基脂肪族聚硅氧烷及含酚羟基的二官能度有机硅的加入均使固化物玻璃化温度降低10℃以上;含环氧基的多官能度有机硅改性剂3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚的加入可使线胀系数降低约20%,内应力指数降低约20%,抗开裂指数提高50%以上,固化物玻璃化温度基本不变,热分解温度有较大幅度的提高,是一种理想的环氧树脂增韧改性剂,可用于电子封装等行业用环氧树脂的改性。

有机硅改性酚醛树脂热稳定性的研究

用热失重法研究了有机硅改性酚醛树脂的热稳定性和烧蚀成碳率。结果表明 ,各种因素的影响程度依次为甲醛补加量 ,苯酚 /甲醛比值及有机硅用量。用动态力学性能分析仪考察了树脂的固化条件。改进后的酚醛树脂在氮气中 82 0℃的烧蚀成碳率可超过 70 %。

有机硅改性环氧树脂的制备及性能

以自制的乙酰丙酮钛为催化剂,有机硅树脂TSR144为改性剂,通过化学改性的方法制备了一系列有机硅改性环氧树脂。探讨了有机硅加入量对改性环氧树脂固化物结构及性能的影响,采用IR、TGA/DTG技术对改性环氧树脂进行了表征及分析,并利用扫描电镜(SEM)观察断面的微观形貌。结果表明:随着有机硅含量增加,样品最大分解速率时的温度(T1max)呈S型曲线变化趋势;当有机硅的含量为16.7%时,复合体系的力学性能显著改善,其拉伸强度、断裂伸长率分别达到54.86 MPa,9.43%,比未改性的纯环氧树脂分别提高了8.54 MPa,2.71%。