纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的性能及其应用

简述了纳米硫化丁腈橡胶改性环氧树脂的性能特点;介绍了一种耐低温环氧电子灌封胶和一种常温固化耐高温胶的配方、性能及其应用。

纳米丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

研究了纳米丁腈橡胶改性环氧树脂。采用差示扫描量热仪(DSC),热失重分析仪(TG),力学性能测试仪及扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,确定了固化反应体系的固化工艺,比较了不同纳米丁腈橡胶粒子含量对环氧树脂浇铸体玻璃化转变温度(Tg)、热稳定性能、力学性能的影响,并观察了改性剂对脆断及拉断断面形貌的影响。结果表明,该固化体适用于室温固化成型中温后固化的固化工艺;纳米丁腈橡胶的加入对浇铸体的玻璃化温度影响较小,适量纳米丁腈粒子能够与环氧树脂基体发生反应增加浇铸体的密度,一定程度上提高浇铸体的耐热性;纳米丁腈粒子能够有效地增加浇铸体的柔性,降低刚度,增韧效果明显。

端羧基丁腈橡胶增韧改性酚醛树脂的化学结构及胶合性能

酚醛(PF)树脂胶合强度高、耐水(湿)耐候性强、阻燃性能较好,但固化后的PF树脂呈现出高聚合度三维网络结构,脆性较高、韧性不足,胶层在外力特别是冲击载荷作用下易于产生裂纹并迅速扩展,导致胶层开裂甚至失效。针对PF树脂胶黏剂固化后脆性大、韧性差的不足,探究引入端羧基丁腈橡胶(CTBN)对其增韧改性(添加量5%~25%)后试制杨木胶合板。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、固体核磁等方法分析表明,CTBN柔性链段不仅有效嵌入PF树脂固化体,而且通过活性端基(—COOH)与PF树脂羟甲基发生接枝反应。纳米压痕测试结果表明,随着CTBN添加量的增加,PF树脂固化体的硬度和杨氏模量均出现下降趋势,表明改性PF树脂固化体具有良好的韧性。胶合强度结果表明,当CTBN添加量为15%时,干胶合强度提升幅度最大,达到了110.5%;当CTBN添加量为5%时,湿胶合强度提升幅度最大,达到了48.33%。数字散斑结果表明,CTBN的加入有效减少了杨木胶合板受到外力作用时胶层应力集中的现象。研究结果证实了CTBN增韧PF树脂并提高木材胶合性能的理论和技术可行性。

纳米二氧化钛/玻璃鳞片协同增强环氧树脂的耐磨性研究

[目的]环氧树脂(EP)复合材料虽有良好的力学性能和化学稳定性,但脆性大、摩擦因数高、耐磨性差,使其难以满足运动摩擦部件的性能要求。[方法]通过向EP基体中添加改性纳米TiO_(2)和玻璃鳞片(GF)制备了TiO_(2)/GF/EP复合材料,研究了纳米TiO_(2)添加量对复合涂层性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对涂层的断面形貌和分子结构进行了表征。[结果]利用KH-550硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)进行改性处理消耗了其表面大量的羟基,有效减少了纳米TiO_(2)的团聚。GF和改性纳米TiO_(2)与EP基体的界面相容性良好,TiO_(2)/GF/EP复合涂层的致密性与纯EP涂层相比明显提高。对于添加了相对于EP质量4%的纳米TiO_(2)和30%的GF的复合涂层,其显微硬度比纯EP提高了46.8%,摩擦因数和磨损后的质量损失分别比纯EP减小了46.1%和52.0%。[结论]改性纳米TiO_(2)和GF共同作为填料加入,可使EP的显微硬度和耐磨性得到明显提高,摩擦因数明显减小,综合性能得到提升。

纤维素纳米晶改性及其环氧树脂复合材料的制备与性能研究

采用酸水解法从微晶纤维素中提取纤维素纳米晶(CNC),再分别用硅烷偶联剂和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化剂对纤维素纳米晶进行改性,然后采用浇铸成膜法制备纯环氧树脂膜、含量为5%CNC、偶联改性CNC(K-CNC)及其TEMPO氧化改性CNC(T-CNC)/环氧树脂(EP)复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计、热重分析仪和万能材料试验机对试样表面薄膜形貌结构、透光性能、热学性能、机械性能进行测试。结果表明:加入T-CNC及其K-CNC的EP复合材料,断面比纯EP膜更加粗糙,裂纹增加。加入CNC及改性后的CNC,EP复合材料的透光率有所降低,T-CNC/EP复合膜的透光率为83.9%,降低幅度最小,K-CNC/EP膜的拉伸强力为38.37MPa,拉伸强力最大,K-CNC/EP膜弹性模量为513.89MPa,和纯EP膜相比,其弹性模量增加了36.8%,T-CNC/EP及K-CNC/EP复合膜的热分解温度分别增加了7℃和10℃,热稳定性得以改善。

KH-151硅烷改性纳米ZrO_(2)对铝合金表面环氧树脂涂层防护性能的影响

在6061铝合金表面制备了硅烷改性纳米ZrO_(2)环氧树脂涂层,采用电化学测试和腐蚀试验,研究了纳米ZrO_(2)添加量对硅烷改性纳米ZrO_(2)环氧树脂涂层防护性能的影响,并对比了不同转化处理工艺下涂层的物理性能和防护性能。结果表明:当纳米ZrO_(2)添加量为100 mg/L时,硅烷改性纳米ZrO_(2)环氧树脂涂层试样的极化电阻为2 719Ω·cm^(2)、自腐蚀电流密度为2.528×10^(-6) A·cm^(-2);在经不同转化处理工艺处理的涂层中,硅烷改性纳米ZrO_(2)环氧树脂涂层的平均厚度为55μm,涂层剥离面积比例为5%,附着力达到1级,极化电阻最大,自腐蚀电流密度最小,涂层防护性能最佳。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

以2-乙基-4-甲基咪唑作为固化剂,运用红外光谱对端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧改性环氧树脂(EP)的预聚反应和固化反应进行分析。通过测试改性环氧树脂固化物的冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度评价其增韧效果,探讨其增韧机理,并通过热失重(TG)分析固化物的热稳定性能。结果表明:CTBN改性EP后,树脂的冲击强度明显提高,拉伸剪切强度有所提高,热稳定性能提高,但弯曲强度和弯曲模量有所降低。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

以液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)作为环氧树脂(EP)的增韧改性剂,制备了CTBN/EP预聚体和共混物。采用红外光谱(FT-IR)法对两者的结构进行了表征,并着重探讨了CTBN含量对预聚体和共混物力学性能的影响。研究结果表明:预聚体中EP的环氧基开环,并与CTBN反应,生成了酯键;随着CTBN含量的不断增加,CTBN/EP预聚体和共混物的杨氏模量、拉伸强度降低,冲击强度和断裂伸长率呈先升后降态势,说明适量CTBN的引入对EP具有良好的增韧效果;当固化温度较低时,CTBN/EP预聚体的冲击强度明显优于CTBN/EP共混物,而固化温度较高时两者的冲击强度无明显差异。

端羟基液体丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用端羟基液体丁腈橡胶(HTLN)与2,4-甲苯二异氰酸酯进行反应得到HTLN预聚体,用其对环氧树脂进行化学改性,得到HTLN改性环氧树脂;考察了HTLN用量对改性环氧树脂微观形貌、拉伸强度和剪切强度的影响及改性环氧树脂的抗磨蚀性能。结果表明,随着HTLN预聚体用量的增加,改性环氧树脂的拉伸强度、剪切强度先升高后降低,在其质量分数为30%时,拉伸强度和剪切强度达到最高;在施加的负荷和HTLN用量一定的情况下,改性环氧树脂的磨蚀随滑动速率的增加而明显增加。

无规羧基丁腈橡胶改性环氧树脂

介绍以无规羧基丁腈橡胶为增韧剂,用三乙醇胺、低分子量聚酰胺等为固化剂改善环氧树脂阻尼性能的方法。利用扫描电子显微镜等研究了环氧树脂/丁腈橡胶体系的微观结构形态以及橡胶种类、用量等对增韧效果的影响。

丁腈橡胶改性环氧树脂的研究进展

丁腈橡胶通过其活性端基与环氧树脂发生化学反应,将柔性链段引入环氧树脂中,对环氧树脂起到明显的增韧改性效果,其改性研究工作一直是环氧树脂改性的热点;从预聚物改性、协同改性以及纳米橡胶改性三个方面,综述了丁腈橡胶改性环氧树脂的最新研究进展及其实际应用效果,展望了丁腈橡胶增韧环氧树脂的前景。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

以端羧基丁腈橡胶(CTBN)作为环氧树脂(EP)的增韧改性剂,合成CTBN-EP的共混物和预聚体。通过红外光谱法(FT-IR)对共混物和预聚体进行结构表征,分析反应进程。同时,着重研究了CTBN的含量对环氧树脂力学性能的影响,评价增韧效果。FT-IR测试表明,共混过程未发生化学反应,预聚过程中EP中环氧基开环与CTBN活性端羧基发生酯化反应生成酯键。重点研究了CTBN含量对体系力学性能的影响。研究结果表明,随着CTBN含量增加,共混物和预聚体的拉伸强度均降低,断裂伸长率先上升后下降,冲击强度逐渐上升,说明CTBN对EP具有增韧效果。

无规则羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的制备及性能研究

以无规则羧基丁腈橡胶（RCBN）为改性剂，对羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的制备工艺及产品性能进行了研究。利用红外光谱及化学分析法等手段，探讨了催化剂用量、反应温度和反应时间对改性环氧树脂性能的影响；通过固化产物力学性能分析，对改性环氧树脂固化性能进行了评价。结果表明：质量配比为环氧树脂：RCBN：催化剂为100：15：0．3的反应体系中于120℃，反应150min，获得了环氧值0．40、黏度（40℃）90—95Pa·s、酸值小于0．4mg／g的改性环氧树脂产品，改性环氧／改性胺411固化产物剪切强度为18．41MPa，断裂伸长率为4．41％；无规则羧基丁腈橡胶对环氧树脂有显著的增韧效果。

端羧基液体丁腈橡胶改性TDE-85环氧树脂的性能

通过合成含端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)嵌段的环氧树脂预聚物,再加入固化剂的方法制备了CTBN增韧改性TDE-85型环氧树脂复合材料,研究了该复合材料的固化特性及CTBN含量对其力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了增韧的效果。结果表明,在CTBN/TDE-85复合材料中的CTBN质量分数为15%、以咪唑作为固化剂且固化温度为(100±1)℃的条件下。

液态丁腈橡胶增韧改性环氧树脂研究

用液态丁腈橡胶(LNBR)对环氧树脂(EP)进行增韧改性,制备出LNBR/EP复合材料。通过对不同含量LNBR的环氧树脂复合材料力学性能测试,结果表明:当LNBR含量为20 phr时,复合材料冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率达到23.6 KJ/m2、60.2 MPa和26.32%;利用SEM对复合材料分析得到LNBR增韧使环氧树脂从脆性断裂变为韧性断裂;利用差示扫描量热法对复合材料的热性能分析得到:随着LNBR份数增多,体系Tg温度逐渐降低。

端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的研究

利用双酚改性环氧树脂E-51为基体,甲基四氢苯酐(MTHPA)为固化剂,D-248为扩链剂,碳12-14烷基缩水甘油醚(XY-748)为稀释剂,在促进剂4-乙基-2-甲基咪唑(2E4MI)的作用下进行反应,制成一种胶粘剂,并探究了增韧剂端羧基丁腈橡胶(CTBN)的用量对其黏度、凝胶化时间、拉伸剪切强度、吸水性、介电性能的影响。

改性纳米氮化硼对纤维金属层板的性能影响

纤维金属层板是一种由金属薄板与纤维层依次交替铺叠而成,在一定的温度与压力下粘结固化形成的一种混合复合材料。因为其中有金属与纤维两种材料,因此它既有金属的富延展性、韧性强与导热性好等优点,又具有复合材料纤维的抗疲劳、耐高强度与低密度等特点。文章以提升环氧复合材料基体的拉伸与断裂韧性性能和改善FMLs的性能,尤其是冲击与弯曲性能为主要目的,采用向FMLs环氧树脂基体中添加纳米氮化硼(h-BN)的方法,来提升纤维金属层板的力学性能。先对氮化硼材料进行一系列的球磨改性处理,分成不同含量的组分依次加入环氧树脂基体中,确定用量最好的四组,再将这四组环氧树脂复合材料基体用湿法铺层的方法铺在铝薄板与碳纤维布之间,使用硫化机固化的方式制备FMLs试件,利用水切割技术切割成标准试样,并进行冲击与弯曲测试。实验结果表明,向FMLs的环氧树脂基体中添加一定量的纳米氮化硼对FMLs的性能有着积极的影响。

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能

用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对固体环氧树脂(EP)进行改性,合成了CTBN-EP预聚物,研究了CTBN-EP/HTP-305体系的微观形貌、力学性能和热性能。研究结果表明,随着CTBN含量的增大,冲击强度及断裂伸长率显著提高,说明通过CTBN化学预聚改性的EP韧性提高,而体系的拉伸强度和热性能略有下降。动态热机械分析(DMA)测试体系的动态力学性能结果表明,体系出现了两相结构(Tg对应温度分别是-60℃和80℃～100℃)。扫描电镜(SEM)分析表明,固化过程中析出了橡胶相并均匀分散在环氧树脂基体中,形成了剪切空洞变形结构。

羧基丁腈橡胶改性环氧树脂制备及性能

用羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂(EP)进行改性,先生成EP/CTBN预聚物,再以651聚酰胺树脂及一定量的聚醚胺作为内增韧型固化剂固化成型。采用红外光谱对预聚物进行结构表征,测试了不同CTBN含量改性EP固化后的冲击强度、拉伸剪切强度、玻璃化转变温度、外观、断裂形貌。结果表明,EP中的环氧基与CTBN中的羧基发生反应,CTBN接枝到EP上。随着CTBN含量增加,改性EP的冲击强度和拉伸剪切强度都有明显提高,断裂形貌呈现出韧性断裂特征,增韧效果显著。当CTBN质量分数为15%时,拉伸剪切强度最大,比未改性时提高了34.6%。当CTBN质量分数为25%时,增韧EP的同时耐热性并没有降低。

端氨基丁腈橡胶与纳米SiO_2粒子增韧环氧树脂性能

采用端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)、纳米SiO_2粒子对环氧树脂体系进行增韧,研究了两种增韧剂的加入对树脂体系凝胶时间的影响。结果表明,随着ATBN用量的增加,体系的凝胶时间在同等温度下都明显减小;制备了不同增韧剂添加量的树脂浇注体并对其力学性能进行测试,结果表明,当ATBN的添加量为10份,纳米SiO_2粒子添加量为1.5份时,增韧效果最为明显,与未增韧体系相比,浇注体冲击强度、弯曲强度、拉伸剪切强度分别提高68%,18%,90%;应用差示扫描量热仪进行固化反应活性以及固化产物动力学研究,确定了当ATBN、纳米SiO_2粒子的添加量分别为10份、1.5份时,树脂体系进行固化反应的表观活化能为63.99 kJ/mol,反应级数为0.90;应用增韧后树脂体系制备了复合材料并对其力学性能进行了测试,结果表明增韧后复合材料弯曲强度达到681.82 MPa,比未增韧树脂体系制备的复合材料提高了28%。