4211环氧树脂体系性能研究

对4211环氧树脂体系的化学性能和物理性能进行系统的研究,通过差示扫描量热仪(DSC)测试固化反应特性,利用流变仪分析成型工艺特性,通过动态热机械分析(DMA)研究树脂体系在不同固化工艺下的耐热性能,并通过力学试验机测试固化后树脂体系的力学性能。结果表明:4211环氧树脂体系具有较好的工艺性,固化物具有较高的耐热性能,表现为刚脆特性,断裂伸长率为1.1%;与M40高模量碳纤维的匹配性较好。

航天器用4211环氧树脂体系湿热老化试验与贮存寿命评估

针对航天器用4211环氧树脂体系材料在地面贮存过程中无成熟寿命评估方法可借鉴以及受时间限制无法采用自然老化法获得贮存寿命的问题,采用加速老化试验的方法研究了其湿热老化性能,建立了湿热老化寿命模型,并利用该模型对4211环氧树脂体系的贮存寿命进行了预测。结果表明:温湿度对4211环氧树脂体系材料的力学性能影响较大,拉伸试样表面形貌及断口形貌在老化试验前后未发生明显变化;材料在加速湿热老化试验过程中没有生成新的官能团;以拉伸强度指标推算出4211环氧树脂体系在温度为20℃、相对湿度为60%条件下的贮存寿命为6.1年。

固化制度调控双酚A环氧树脂/酸酐体系绝缘性能的研究进展

酸酐固化双酚-A环氧树脂由于其优异的绝缘、热学以及机械性能,被广泛应用于电气设备的支撑、绝缘和密封等关键部件。然而极端运行环境与紧凑化设计趋势下,环氧树脂绝缘经常发生过热和击穿故障,严重威胁电气设备的安全稳定运行。以环氧树脂体系原料混合比、固化时间与温度组合为核心的固化制度是决定环氧树脂微观结构的关键因素,也直接影响其宏观性能。本文介绍了酸酐固化双酚-A环氧树脂固化动力学模型的演变过程,研究结果表明双酚-A环氧树脂/酸酐体系需考虑前后固化过程分阶段拟合其动力学参数。基于不同的混合比以及固化时间和温度组合,重点论述了固化制度对双酚-A环氧树脂/酸酐体系绝缘性能的影响规律,讨论了固化状态相关微观结构对绝缘性能的调控机制。相关研究结果有望为高端电工环氧树脂应用提供配方选型和工艺优化等方面的参考。

APP-MCA-CFA三元复配阻燃体系改性环氧树脂基玻璃纤维复合材料及性能研究

首次以聚磷酸铵(APP)为酸源和主阻燃剂,以高氮含量的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为气源,以大分子型三嗪成炭剂(CFA)为炭源,组成APP-MCA-CFA三元复配阻燃剂体系。将其用于环氧树脂体系的阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、锥形量热、扫描电镜(SEM)、热失重分析(TG)和动态力学分析(DMA)等实验分析了它们之间的协同效应。结果表明:与单独使用APP阻燃剂相比,三元复配阻燃剂体系(20%APP-5%MCA-5%CFA,均为质量分数)表现出显著的协同阻燃效应,LOI值提升至62.0%,热释放速率峰值(PHRR)降低至401kW/m^(2),总热释放量(THR)下降至37.3MW/m^(2)。成炭分析结果表明,APP-MCA-CFA三元复配阻燃剂体系的引入使环氧树脂在高温下形成孔洞直径约5μm的形貌均一且规整的微米级膨胀炭层。DMA实验表明MCA和CFA可以通过粒子表面的胺基参与环氧固化反应,提高环氧固化交联密度,在一定程度抵消APP阻燃剂粉体加入导致的环氧机械性能下降。APP-MCA-CFA三元复配阻燃体系可用于环氧树脂基玻璃纤维复合材料的阻燃改性,垂直燃烧等级提升至UL-94 V0级,LOI值提升至66.3%。该研究为开发综合性能优异的阻燃环氧树脂基复合体系提供了一种简单易行的途径。

环氧树脂水基分散体系的相反转乳化

以聚乙二醇 -邻苯二甲酸酐 -环氧树脂E -4 4多元嵌段共聚体为乳化剂 ,将环氧树脂E -4 4乳化成水包油的稳定水基乳液。用乳液体系电导率和粘度的变化表征了相反转乳化过程。研究了乳化剂浓度、三元多嵌段共聚体中亲水嵌段分子量和乳化温度对相反转乳化过程的影响。实验结果表明 ,体系在较高乳化剂浓度 (9.1 % )下为完全相反转 ,在低乳化剂浓度 (4.1 % )下为不完全相反转。相反转时水与环氧树脂E -4 4的重量比值随乳化剂浓度、乳化温度的增加以及亲水嵌段分子量的减小而增加。环氧树脂E -4 4水基乳液的平均乳液粒径随乳化温度的降低而减小。

水性环氧树脂-水泥-乳化沥青复合胶结体系的硬化机理

采用XRD,SEM及红外光谱测试方法对水性环氧树脂-水泥-乳化沥青(CAE)复合胶结体系不同龄期硬化产物以及微观形貌进行分析,并研究其胶结硬化机理。研究结果表明:水性环氧树脂中与水泥水化产物发生了化学反应,生成含钙络合物,并延迟了Ca(OH)2的结晶;CAE复合胶结体系形成了以沥青胶结物、水性环氧树脂固化物与水泥水化产物交织共生的一种空间网络结构。

聚醚砜/环氧树脂复合体系的研究

研究了聚醚砜（ＰＥＳ）／环氧树脂复合体系的微观结构和热－力学性能，分析了ＰＥＳ在环氧树脂基体中的增韧机理。ＰＥＳ／环氧树脂复合体系为两相结构，分散相ＰＥＳ呈不规则的变形颗粒分散在环氧树脂中。加入一定量ＰＥＳ可较大幅度地提高环氧树脂的韧性，而不降低环氧树脂的模量和耐热性。

聚砜改性环氧树脂共混体系相结构的控制

研究了双官能团环氧树脂（E51，E39）与聚砜（PSF）共混体系，在用工氨基工苯基砜（DDS）固化时相分离结构的控制在反应初期为均相体系随固化反应的进行，环氧的分子量增大，体系发生相分离相差显微镜观察结果表明，温度较低时相分离进行缓慢，遵循族节相分离的机理利用这一特点，在低温进行共混物预固化，调控反应程度，在环氧树脂达到不同的分子量时再行固化电子显微镜（SEM），红外（FTIR）分析的结果表明通过调控预固化的反应程度，在不同的粘度下固化，可以得到相结构不同的聚砜改性环氧树脂．

环氧树脂潜伏性体系固化反应动力学研究

本文用差式扫描量热仪（ＤＳＣ）对ＢＰＥＡ－２／环氧树脂潜伏性固化体系的固化反应进行分析，并 分别利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方法求得了体系固化反应的表观活化能，利用Ｃｒａｎｅ等理论求出 了体系固化反应的反应级数及不同反应温度下的反应速率常数，’写出了固化反应的动力学方程。 结果表明：ＢＰＥＡ－２／ＣＹＤ－１２８环氧树脂潜伏性固化体系的表观活化能约为８４．１１ｋＪ／ｍｏｌ，其反应 方程式为：－ｄａ／ｄｔ＝ｋ（１－ａ）０．９６。

低粘度环氧树脂固化体系研究

将低粘度交联剂加入到酸酐固化的环氧树脂体系中 ,能有效降低树脂体系的粘度 ,得到室温下仅为 0 .0 8Pa·s的酸酐 -环氧树脂体系。利用正交实验优选了树脂配方 ,获得了优异的力学及物理性能 ;通过DSC确定了树脂的固化工艺制度 ,并利用TG对该树脂的热稳定性进行了评价。

电子束固化环氧树脂混合体系的研究

对几种环氧树脂混合体系的电子束固化进行了研究。比较了环氧８２８、６４８、２０７树脂及其混合体系的辐射效应。分析了树脂配比及辐射剂量对环氧８２８／６４８树脂混合体系的影响；测试了不同树脂配比的环氧２０７／６４８树脂混合体系辐射产物的性能。结果表明，环氧树脂的化学结构、空间效应以及结晶性等对其辐射效应有很大影响，通过不同环氧树脂的混合，可以改善体系的辐射固化效果，减少辐射剂量，提高辐射产物的性能。

耐高温环氧树脂增韧体系的研究

使用双酚A型环氧乙烯基酯树脂 (VER)与双酚F型环氧树脂 (EP)同步固化的方法 ,对环氧树脂进行增韧 ;采用DSC研究了混合体系的固化反应过程 ,对固化材料的力学性能和热机械性能进行了测试 ,并用扫描电子显微镜 (SEM)表征其形态结构。结果表明 ,当m (VER) :m (EP) =90∶10时 ,固化材料的的玻璃化转变温度达到 2 0 7 3℃ ,分别比纯环氧树脂和纯VER树脂高 2 5℃和 75℃ ;当m (VER) :m (EP) =5 0∶5 0时 ,材料的冲击强度达到了 8 0 8kJ/m2 。

含芳香酯基液晶基元环氧树脂的合成、表征及固化体系的研究

液晶环氧树脂融合了液晶有序与网络交联的优点 ,是一种很有应用前景的结构和功能材料。本文合成了一种含芳香酯基液晶基元的环氧化物 -对羟基苯甲酸对苯二酚二缩水甘油醚(PHBHQ) ,研究了不同固化剂DDM、DDBA、DDS ,不同固化反应条件对液晶环氧浇铸体性能的影响 ,并采用FTIR、GPA、SEM等方法对其结构以及固化行为和固化物的形态进行了表征。结果表明该液晶环氧树脂与DDM交联聚合的网络保持了较好的液晶织态 ,聚合物具有较好的综合性能。

水性环氧树脂体系的研究进展

总结了目前国内外水性环氧树脂体系的研究进展 ,并介绍了水性环氧涂料的制备方法与应用领域。

环氧端基聚芳醚酮/环氧树脂复合体系的研究

研究了含二氮杂萘酮结构环氧端基聚芳醚酮 (E- PPEK) / E- 44/ DDM环氧树脂复合体系的微观结构和热 -力学性能。分析了 E- PPEK在环氧树脂基体中的增韧机理。E- PPEK/环氧树脂体系为均相结构。加入一定量的 E- PPEK可大幅度提高环氧树脂的韧性 。

风电叶片用环氧树脂固化体系动力学研究

以三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为促进剂,采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究了四种不同环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学和固化工艺,并采用Ozawa法、Kissinger法和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数。结果表明:四种固化体系的活化能分别为25.75、20.93、29.29、33.59 kJ/mol,反应级数均小于0.9(近似于1级反应);固化工艺为"80℃/2 h→100℃/2 h→120℃/2 h";DMP-30/EP/酸酐固化体系的黏度特性和反应特性完全满足风电叶片用复合材料对树脂基体的要求。

中温热熔预浸料用环氧树脂及其固化体系的研究进展

本文综述了中温热熔预浸料用环氧树脂体系,包括国内外基体树脂及固化体系的发展现状;分析了粘度对基体树脂的影响规律、固化剂和促进剂的匹配、催化剂的选择等;重点介绍了脲类衍生物和咪唑两类固化促进体系的进展;表明环氧树脂热熔预浸料研制的技术关键是选择合理的树脂体系组合,有较长潜伏期的固化剂和促进剂的匹配及合适的催化剂。

潜伏性环氧树脂体系固化反应动力学参数的特征研究

对二种潜伏性环氧树脂体系的固化反应动力学参数进行了讨论。结果认为，理想的潜伏性环氧树脂体系应具有较高的固化反应活化能（Ｅａ）和频率熵因子（Ａ）；或者具有可变化活化能——即在室温下具有较高的固化反应活化能，而在高温下具有较低的固化反应活化能。理论分析与实验结果相吻合。

氰酸酯/环氧树脂体系的研究

采用环氧树脂(E 51)与氰酸酯树脂共聚以改善氰酸酯树脂的韧性,研究了环氧树脂的加入量、后处理温度、湿热老化、紫外光老化等条件对改性后树脂体系的力学性能和介电性能的影响规律,采用扫描电子显微镜对断口形貌进行了分析。结果表明环氧树脂可以明显改善氰酸酯树脂的韧性,环氧树脂含量为30wt%的体系的冲击强度和弯曲强度分别比改性前提高了100%和50%。随环氧树脂用量的增加,改性树脂的冲击强度和弯曲强度增大,树脂表现为明显的韧性断裂;改性体系经200℃后处理2h的介电性能最佳,环氧树脂用量的增加、湿热老化和紫外光老化都使介电常数和介电损耗增加,但当环氧树脂用量低于30wt%时仍属于优异的介电材料。

828环氧树脂体系电子束固化反应机理的研究

对电子束 (EB)辐射 82 8环氧树脂的固化反应机理进行了研究 ,考察了不同引发剂、稀释剂对树脂体系辐射反应的影响。实验发现 ,阳离子型光引发剂可以引发环氧树脂的电子束辐射固化反应 ,传统的热固化体系并不适用于电子束固化 ,稀释剂的使用会降低反应体系的固化度 ,其中活性稀释剂的影响较小 ,供电子型溶剂会对环氧树脂的辐射固化反应起阻聚作用。以环氧丙烷作为单官能团环氧模型化合物 ,采用红外光谱、自由基捕捉技术与气相色谱 -质谱相结合的方法 ,研究了电子束辐射环氧丙烷 -碘金翁盐体系的辐射反应机理 ,推导出由碘金翁盐在电子束辐照下分解 ,随后产生质子酸 ,引发环氧丙烷阳离子开环聚合的反应过程。