氟硅树脂共混复配对透明疏水涂层性能的影响

[目的]采用低表面能且耐候性较好的氟硅树脂(FSi)作为基底材料,与光泽度较好的双酚A型环氧丙烯酸树脂(EPA)或者环氧树脂(E51)共混,制备出适用于玻璃基底的透过率高、力学性能好的疏水涂层,探讨不同树脂配比对涂层性能的影响。[方法]通过扫描电镜、接触角测量仪、紫外可见分光光度计、附着力拉拔测试仪和铅笔硬度计,对涂层进行性能测试及微观形貌表征。[结果]随着FSi含量的增大,涂层性能会受到一定影响。FSi与E51复配的效果优于FSi与EPA复配。当FSi与E51的质量比为1∶1时,涂层的附着力可达6.16 MPa,铅笔硬度3H,水接触角124.98°,透过率在可见光波长范围内可达70%以上,吸水率则只有3%~6%,磨损后的质量损失最小且水接触角仍维持在105°左右。[结论]以氟硅树脂为基底复配环氧树脂作为成膜物,可以提高透明疏水涂层的性能,具有较好的应用前景。

表面氟化聚苯乙烯纳米微球提升环氧树脂绝缘特性

环氧树脂纳米复合材料在电气绝缘领域应用广泛,通过引入纳米介质实现复合材料介电、绝缘性能的调控以满足特殊应用需求.本文通过五氟苯乙烯与苯乙烯的共聚,制备了表面氟化的聚苯乙烯纳米微球,并以其为填料制备了环氧树脂复合材料.以纯环氧树脂和填充聚苯乙烯纳米微球环氧复合材料作为参照,研究了三种复合材料的直流电导率、介电特性、交直流击穿场强、空间电荷行为并计算了材料内部的陷阱能级.结果表明:填充氟化聚苯乙烯纳米微球的环氧树脂复合材料表现出优异的电学特性,其电导率以及介电常数大幅下降、同时交直流击穿场强获得提高.相比填充无氟聚苯乙烯纳米微球的环氧树脂,氟化聚苯乙烯纳米微球的引入可降低材料的介电损耗,限制空间电荷的注入,并加深基体中的陷阱能级.研究结果可为环氧树脂复合材料介电性能调控设计以及环氧树脂在电子封装应用提供指导.

星载低真空逸气氰酸酯树脂的制备与性能

通过在氰酸酯树脂中添加不同低含量环氧树脂AG80和催化剂苄基二甲胺(BDMA),分析了低含量环氧树脂改性氰酸酯树脂的微观结构、固化热效应、真空逸气特性、力学性能、吸水率和热失重。实验结果表明,在催化剂BDMA的作用下,当环氧树脂AG80的质量分数为5%和8%时,可以有效促进氰酸酯的固化程度,减少未固化小分子数量,进而改善氰酸酯材料的真空逸气性能。其中BADCy-1的真空逸气性能和耐湿性能达到最优,总质量损失(TML)和可凝挥发物(CVCM)分别为0.41%和0.03%,吸水率降低15%。BADCy-2的力学性能达到最优,拉伸强度和弯曲强度改善效果显著,分别提高23%和20%。同时随着环氧树脂含量的增加,材料的耐热性能有所下降。

一种高耐热低羟基含磷环氧树脂的合成及性能研究

本文以萘醌、DOPO、酚醛环氧树脂及异氰酸酯为原料,合成了一种高耐热低羟基含磷环氧树脂。将其与酚醛及苯并噁嗪树脂混胶后,浸在玻纤布中经压板固化后,通过示差扫描量热(DSC)测试了板材的玻璃化转变温度T_(g);采用平板电容法测试了树脂的介电性能,并测试了树脂的吸水率、阻燃性能、羟基当量等。结果表明,板材的玻璃化转变温度T_(g)高于170℃,板材具有较低的介电常数和介质损耗,D_(k)<3.50,D_(f)<0.01,吸水率<0.2%,阻燃达到V0级,作为覆铜板的基础树脂材料时,具有低介电、低介损、高T_g、低吸水、V0级阻燃等优良的综合性能。

SiO_(2)颗粒形貌及粒径对SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板性能的影响

以聚丁二烯为树脂基体,玻纤布为增强材料,SiO_(2)为填料,采用浸渍及真空热压技术制备SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板,研究了SiO_(2)颗粒形貌(球形、角形)及粒径(2~20μm)对覆铜板介电性能、弯曲强度、剥离强度和吸水率的影响。结果表明:在相同粒径下,与角形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板相比,球形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗和吸水率较低,弯曲强度和剥离强度较高,综合性能更优异;随着SiO_(2)粒径的增大,球形和角形SiO_(2)填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗、弯曲强度和吸水率均降低,剥离强度升高。

苯丙乳液改性水性环氧复合涂料的制备及性能研究

用苯丙乳液对水性环氧树脂进行物理改性制备功能复合涂料。结果表明:苯丙乳液Tg为-10℃时,复合涂层柔韧性表现最佳但粘结强度偏低,复合涂层柔韧性及吸水率与苯丙乳液添加量均呈正相关,复合涂层吸水率与其粘结强度呈负相关,复合涂层浸水后粘结强度普遍降低。复合涂料中苯丙乳液用量>15份时,涂层粘结强度随苯丙乳液用量的增加而降低,复合涂料中苯丙乳液用量≤15份时,粘结强度测试结果均从混凝土板内部断裂。SEM分析发现,苯丙乳液可以增韧水性环氧树脂,与水性环氧树脂有较好的相容性。

氰酸酯/线性酚醛/环氧树脂三元体系的研究

在氰酸酯树脂/环氧树脂体系中引入了线性酚醛树脂,得到氰酸酯树脂/环氧树脂/线性酚醛树脂三元共聚体系。采用差示扫描量热法(DSC)研究了三元共聚体系的反应动力学,根据Kissinger方程和Ozawa方程得到体系的表观活化能(Ea):62.94kJ/mol,确定了体系的反应速率常数K。比较了纯氰酸酯树脂、氰酸酯/环氧树脂体系和三元树脂体系玻璃布层压板的力学性能、介电性能以及吸湿率。结果表明,线性酚醛树脂用量为15wt%的三元体系复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别比氰酸酯/环氧树脂体系复合材料提高了6%和15%,介电损耗和吸水率分别降低了33%和8%。

肥料用改性聚乙烯醇包覆膜的制备及其性能的研究

采用有机高分子聚合反应制备缓释肥料的膜材料,对其进行红外表征,并通过浸水试验测定其吸水率,确定最佳改性方案。同时,为了进一步验证包膜材料对肥料养分的缓释作用,通过土柱淋洗试验测定包膜肥料的养分释放量,并将日本包膜肥料LP40与自制包膜肥料HP的缓释性能进行比较。结果表明,环氧树脂中的环氧基团能与聚乙烯醇中的羟基发生醚化反应,减少分子中羟基数量,降低改性聚乙烯醇膜的吸水性;在20±2℃的去离子水中,改性聚乙烯醇膜浸水24 h后,最低吸水率为1152 g/kg,比等浓度纯聚乙烯醇低884 g/kg;聚乙烯醇浓度为70g/kg,环氧树脂的加入量为25 g/kg(按聚乙烯醇溶液质量计),反应温度为60℃,反应时间为2h,可得到吸水性较低的改性聚乙烯醇膜。自制包膜肥料HP具有一定的缓释效果,但与日本包膜肥料LP40相比缓释性能较差。

吸水过程对环氧树脂的动态松弛行为的影响

以酚醛树脂和乙酸、正丁酸和苯乙酸酯化的酚醛树脂固化邻甲酚环氧树脂．应用称重法、示差扫描量热法（DSC）和动态机械分析法（DMA）等手段研究吸水过程对环氧树脂的动态松弛行为的影响．结果表明，吸水过程对酚醛树脂和酯化酚醛树脂固化体系的动态松驰行为有显著的影响，这是由于两种体系中侧基对吸水过程及与水分子的相互作用不同所致．

有机硅环氧树脂对聚氨酯防水涂料结构和耐水性能的影响

以二甲基硅油和环氧树脂对聚氨酯进行复合改性,制备改性聚氨酯防水涂料。通过红外光谱和扫描电镜对改性聚氨酯涂膜进行了表征,研究了n(─NCO)/n(─OH)比值、二甲基硅油和环氧树脂质量分数对涂膜吸水率的影响。结果表明,当n(─NCO)/n(─OH)=2:1、二甲基硅油和环氧树脂含量分别为8%和7%(均为质量分数)时,所制备的有机硅环氧改性聚氨酯涂料的耐水性能最佳,涂膜的拉伸强度为12.02 MPa,抗冲击强度50 kg.cm,吸水率11.37%,附着力1级。

新型含氟环氧树脂的结构及其表征

首先自行合成了含氟的双酚单体:(3-三氟甲基苯)对苯二酚,并以此为基础,使其与环氧氯丙烷反应合成了一种新型含氟环氧树脂。采用红外光谱、质谱和核磁共振光谱对环氧树脂的结构进行表征。初步确定所合成的产物为我们所设计的目标产物。对于这种含氟环氧树脂的性能,我们将在以后的工作中进一步研究。

温度和压力对玻璃纤维增强环氧复合材料吸湿特性的影响

采用称量法研究了温度、压力对浸泡在水中的GF/E-51试件吸湿性的影响;通过短梁剪切实验研究了温度、压力和浸泡时间对GF/E-51剪切强度的影响,使用体视显微镜观察了浸泡60d后GF/E-51的截面形貌。结果表明:温度对试件的吸湿影响较大,与30℃时相比,50℃时的平衡吸湿量增了145.0%,扩散系数增加了47.6%,50%吸湿量以前的平均吸湿速率增加了3倍,温度升高,加速了GF/E-51试件吸湿由Fick扩散到非Fick扩散的转变;压力对复合材料吸湿及吸湿试样的剪切强度有明显的影响:压力升高,抑制了树脂基体的溶胀,延缓了GF/E-51试件吸湿由Fick扩散到非Fick扩散的转变,减轻了溶胀对剪切强度影响,浸泡60d后,剪切强度保留率保持不变,但5atm/30℃水中试件剪切强度保留率比1atm/30℃条件下高3.97%、比1atm/50℃条件下高5.17%。

红外低辐射层与吸波层参数匹配性研究

研究了红外材料与吸波材料参数匹配。结果表明,随着红外填料含量增加,红外辐射系数逐渐变小;磁导率变化很小,磁导率值也较小;而介电常数相对较大,且随着填料含量增加,介电常数开始急剧增大,后变平缓。填料含量相同时,片状填料颗粒比球状填料颗粒的红外辐射系数低。在填料参数及其含量选择适当情况下,可以兼顾红外及雷达吸收性能。

空心玻璃微珠含量对浮力材料吸水性能的影响

以环氧树脂为基体,空心玻璃微珠为填充物制备得到轻质高压浮力材料。采用排水法计算浮力材料的密度,变容深海耐压模拟试验装置测试了浮力材料在高压环境下的吸水率。结果表明:随着空心玻璃微珠含量的增加,浮力材料的密度下降,同一静水压下浮力材料吸水率先缓慢增加后急速升高;不同静水压条件下,材料的吸水率在40MPa以下基本不变,高于40MPa时,材料的吸水率急剧升高。

等离子体氟化协同偶联剂改性纳米SiO_(2)/环氧树脂电气性能

纳米SiO_(2)填料与环氧树脂基体界面效应差,限制了复合材料电气性能提升。为此采用CF_(2)/N;等离子体协同偶联剂改性纳米SiO_(2)填料,改变其在基体中界面特性,制备了不同质量分数的纳米SiO_(2)/环氧树脂复合材料。对复合材料的化学组分、表面形貌、闪络电压和击穿场强等进行测试。测试表明:氟元素以CF_(2)为主要形式存在改性SiO_(2)表面;纳米SiO_(2)平均粒径降低27.9%,团聚现象得到有效抑制。SiO_(2)质量分数3%的复合材料闪络电压比纯环氧树脂增高了10.58%;击穿场强达到33.7 k V/mm,体积电阻率达到2.5×10^(15)Ω·cm,分别比未改性试样提高11.6%和34.61%。等离子体氟化可有效在颗粒表面接枝氟元素,阻碍材料内部载流子迁移,改善复合材料电气性能。

纳米SiO_2对聚苯醚树脂/氰酸酯复合材料性能的影响

以聚苯醚树脂(PPO)改性BCE(双酚A型氰酸酯)作为复合材料的基体树脂,以硅烷偶联剂(KH-560)处理过的纳米二氧化硅(nano-SiO2)作为改性剂,制备出nano-SiO2/PPO/BCE复合材料。结果表明:适量的nano-SiO2既可同时提高PPO/BCE体系的韧性和强度,又可改善其介电性能和吸湿性能;当w(nano-SiO2)=3%时,nano-SiO2/PPO/BCE复合材料的冲击强度(19.6 kJ/m2)和弯曲强度(116.8 MPa)分别比纯PPO/BCE体系提高了33.3%和3.85%,其吸水率与纯PPO/BCE体系相当,介电常数高于纯PPO/BCE体系,但介电损耗因子低于纯PPO/BCE体系。

深水固体浮力材料的性能

为了研制适用于深水环境的固体浮力材料,单独以4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)固化剂固化的双酚A型环氧树脂作为基体树脂,加入空心玻璃微珠(HGB)制得深水固体浮力材料。采用粉末形式的DDM简化了环氧树脂固化前期的混合过程,优化选择了稀释剂,得到了操作工艺简单、性能优良的环氧树脂。探讨了偶联剂对深水固体浮力材料单轴压缩性能的影响,研究了深水固体浮力材料的常压及静水压下的吸水性能。结果表明,深水固体浮力材料性能优良,密度为0.625 g/cm^3和0.542g/cm^3浮力材料,分别在70MPa和45MPa静水压下的吸水率均只有0.31%,能够适应相应水深的应用要求。

新型含萘环结构固化剂的合成及其对联苯型环氧树脂的阻燃性能研究

以1,5-萘二胺和对羟基苯甲酸为原料合成了一种新型含萘环结构的固化剂(GNA),并且用核磁共振氢谱(1 H NMR)确定了物质的结构。通过垂直燃烧法(UL 94V)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、吸水性测试和力学性能测试对不同质量分数添加量的GNA改性联苯型环氧树脂(YX-4000)的阻燃性能、热性能、吸水性和力学性能进行了研究。实验结果表明,随着固化剂GNA含量的增加,固化物的阻燃性能得到了提升,在GNA含量达到15%(质量分数)时,阻燃级别可以达到UL-94V-0级。为了深入研究其阻燃机理,通过TGA和SEM对其燃烧残渣分析发现,固化物的表面有致密的炭层起到隔绝空气的作用,阻止燃烧进一步发生,在20%(质量分数)含量时,800℃的残炭率高达50%。另外通过吸水性和力学性能测试研究发现,与传统阻燃剂相比,固化物阻燃性提高,力学性能和吸水性能下降较小。在15%(质量分数)添加量时拉伸强度和拉伸模量为101 MPa和76GPa,弯曲强度和弯曲模量为29 MPa和26GPa,吸水率为1.626。

氟改性环氧丙烯酸核壳乳液的合成及其涂膜性能

乳液是环保型低表面能海洋防污涂料的重要组分。采用核壳乳液聚合方法合成有机氟改性环氧丙烯酸乳液,探讨了软硬单体质量比、氟单体含量、环氧树脂含量对乳液性能的影响,得到氟改性环氧丙烯酸乳液的最佳配方,并探讨了合成乳液制备的涂料的海洋防污性能。结果表明:软硬单体质量比为1:1,丙烯酸含量为2%,单体核壳质量比为2:3,核玻璃转化温度为-10℃,氟单体含量占单体总含量的8%,环氧树脂含量占单体总含量的9%时,乳液性能最佳;用此乳液制备的涂料涂层附着力2级,接触角114.0°,抗冲击强度大于500 N·cm,吸水率为2.41%,性能较佳。

偶联剂改性氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再通过偶联剂KH570与GO反应得到改性氧化石墨烯(MGO)并制备MGO/环氧树脂复合材料。利用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和X射线衍射仪(XRD)分析其改性效果,利用扫描电镜观察MGO/环氧树脂复合材料冲击断面的形貌。结果表明:MGO及其复合材料的热稳定性显著提高;当MGO质量分数为0.050%时,复合材料的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量分别提高了89.84%,104.32%,118.89%和14.46%,而复合材料的吸水率达到最低值0.375%。