A novel chain-extended urea containing hyperbranched polymer used as toughening modifier for epoxy resin

A new kind of reactive toughening accelerator for epoxy resin, amine-teminated hyperbranched polymer (H2O-NMe2) was synthesized and characterized by FT-IR spectroscopy. Dynamic mechanical analysis (DMA) was used to study the glass transition temperature (Tg), loss factor (tanδ) and activation energy (Ea) by using multiplexing frequency. The results show that the Ea at glassy relaxation process of modified system is about 70-80 kJ/mol higher than that of unmodified system, and the high modulus and good thermal properties are still maintained.

咪唑封端扩链脲改性环氧树脂E-51/酸酐MTHPA体系性能研究

以端羟基聚环氧丙烷 10 0 0、甲苯二异氰酸酯 (TDI)、2 -甲基咪唑为原料 ,合成了扩链脲 TI。利用DSC、动态热机械分析仪 DMA、冲击试验机及扫描电镜 (SEM)等手段对 TI改性的环氧树脂 E- 5 1/甲基四氢化邻苯二甲酸酐 (MTHPA)固化体系的反应活性、动态力学行为、冲击性能、断裂面形态结构进行了系统研究。结果表明 ,改性后的 E- 5 1/MTHPA体系反应活性明显提高 ,固化反应峰顶温度较未改性体系降低 160℃～ 2 0 0℃ ,固化反应的表观活化能由未改性体系的 160 .3k J/mol降至 63k J/mol～ 87k J/mol。同时与未改性体系相比 ,经过改性的环氧树脂固化体系冲击强度有较大的提高 ,在 TI含量为5 %时体系的玻璃化转变温度 Tg 达到最高 。

含柔性间隔基的扩链脲潜伏性固化、增韧环氧树脂性能研究

合成了含聚乙二醇柔性间隔基的扩链脲（Ｕｉ），并对其与环氧树脂／二苄胺混合体系的反应活性、贮存性能、动态力学性能及抗冲击性能进行了研究．结果表明：环氧树脂／扩链脲／二苄胺混合体系在３２３Ｋ下贮存期可达４０ｈ，其固化物抗冲击强度最高可达５５．８ｋＪ／ｍ２，较环氧树脂／小分子取代脲（Ｕ０）／二苄胺混合体系提高近５倍．

咪唑封端聚氨酯予聚体改性环氧树脂E-51/双氰双胺固化体系性能研究

以聚丙二醇PPG10 0 0、甲苯二异氰酸酯 (TDI)、咪唑为原料 ,合成了咪唑封端的聚氨酯予聚体 ,简称扩链脲TIEU .利用DSC、粘弹谱仪、冲击试验机及扫描电镜 (SEM)等手段对TIEU改性的环氧树脂E 5 1/双氰双胺(dicy)固化体系的反应活性、动态力学行为、冲击性能、断裂面形态结构进行了系统研究 .实验结果表明 ,改性后的E 5 1 dicy体系反应活性明显提高 ,固化反应的表观活化能由未改性体系的 131kJ mol降至 75～ 80kJ mol.与咪唑促进体系比较结果显示 ,两种固化反应的促进机制具有一定的差异 .另外与未改性体系相比 ,经过改性的环氧树脂体系冲击强度提高 2～ 3倍 ,而玻璃化温度和模量基本不变 。

含聚醚间隔链的扩链脲改性环氧树脂/双氰双胺固化体系性能研究

合成了一系列含不同分子量聚环氧丙烷 (PPG)柔性间隔链的扩链脲 ,系统考察了扩链脲改性环氧树脂E 5 1/双氰双胺 (dicy)固化体系的固化反应活性、动态力学行为、冲击性能和断裂面形态结构 ,并对体系的冲击性能、形态结构与动态力学行为之间的关系进行了探讨 .结果表明 ,改性体系固化反应活性明显提高 ,固化反应表观活化能降低 ,固化反应峰顶温度从 190℃降低至 14 0℃ ,固化反应的表观活化能由 14 5 5kJ/mol降至 70～ 80kJ mol;改性体系冲击强度明显提高 ,其中所含PPG柔性链分子量为 10 0 0的扩链脲改性的E 5 1/dicy体系冲击强度较未改性的E 5 1/dicy体系提高了 8倍 ,其冲击试样断裂面的形态具有明显的韧性断裂特征 。

扩链脲改性环氧树脂E-51/双氰双胺(dicy)体系的固化行为

以聚醚 PPG1 0 0 0、甲苯二异氰酸酯 ( TDI)合成预聚体 ,然后分别以二甲胺、咪唑、2 -甲基咪唑对其封端 ,合成了 3种结构不同的活性增韧促进剂扩链脲 ( TP、TI0 、TI1 ) .利用 DSC、动态粘弹谱仪、冲击试验机和SEM对 3种扩链脲改性环氧树脂 E-5 1 /双氰双胺 ( dicy)固化体系的反应活性、玻璃化温度、冲击性能及试样断裂面的形态结构进行了系统研究 .结果表明 ,经过改性的固化体系的固化反应活性明显提高 ,固化反应峰顶温度从未改性体系的 1 90℃降至 1 2 0～ 1 4 0℃ ,表观活化能从未改性体系的 1 31 k J/mol降至 70～80 k J/mol.其中经过 TI系列扩链脲改性的环氧树脂 E-5 1 /双氰双胺固化体系的冲击强度提高至未改性体系的 2～ 3倍 ,而其玻璃化温度基本不变 .

聚醚扩链脲增韧环氧树脂体系的冲击性能及其断裂面形态结构

用扫描电镜 (SEM)系统研究了聚醚扩链脲增韧的环氧树脂 E-5 1 /双氰双胺 (dicy)固化体系的断裂面形态结构 ,并对断裂面形态结构与体系动态力学行为、冲击性能之间的关系进行了探讨 .结果表明 ,增韧后材料的断裂面形态明显不同于未改性体系 ,呈现微观两相网络结构 ,试样冲击断裂面上含有大量分布均匀的微孔穴结构 -橡胶微相结构 ,具有明显的韧性断裂特征 ,导致了改性体系冲击强度显著提高 .当体系中扩链脲的质量分数为 1 4% ,扩链脲分子中柔性聚醚链段分子量为 1 0 0 0时 ,改性体系的抗冲击强度最高 ,比未改性体系提高了 8倍 .

扩链脲促进环氧E-51/酸酐体系固化反应研究

以聚环氧丙烷PPG1000、2，4－甲苯二异氰酸酯、二甲胺为原料，合成了一种扩链脲（EU）．对其改性环氧树脂E－51／酸酐（MTHPA）固化体系的反应活性、固化动力学及贮存性能进行了考察，并初步探讨了其固化反应机制．结果表明：EU对E－51／MTHPA体系固化反应的促进作用，主要是基于EU可以有效促进E－51和MTHPA的反应；EU可以明显提高E－51／MTHPA体系的固化反应活性，降低体系固化反应的表现活化能，而且扩链豚改性的E－51／MTHPA体系，仍具有较好的贮存稳定性，50℃条件下贮存期可达90～130h．

聚醚扩链脲增韧环氧树脂/双氰双胺固化体系

以聚醚PPG1000、异氰酸酯、二胺为原料,合成了聚醚扩链脲(EU),系统考察了EU改性的环氧树脂E-51/双氰双胺(dicy)固化体系的固化反应活性、动态力学行为、冲击性能和断裂面形态结构。并对体系的冲击性能、形态结构与动态力学行为之间的关系进行了探讨。结果表明,改性体系固化反应活性明显提高,固化反应表观活化能降低,固化反应峰顶温度从190℃降低至140℃,固化反应的表观活化能由145.5kJ/mol降至73.6kJ/mol;改性体系冲击强度明显提高,较未改性的E-51/dicy体系提高了9倍,较小分子取代脲改性的E-51/dicy体系提高了7倍;其冲击试样断裂面的形态具有明显的韧性断裂特征。

含HTPB的扩链脲改性环氧树脂/双氰双胺固化体系反应活性研究

分别以分子量为1800、2200、2600、3300的端羟基聚丁二烯(HTPB)与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)在一定条件下进行反应制得预聚体,然后将预聚体与二甲胺进行封端反应,利用FT-IR进行监测和控制此反应过程,合成了一系列环氧树脂固化体系的扩链脲促进剂U_i.对E-51/双氰胺(dicy)/U_i固化体系的DSC固化反应活性研究结果表明,所合成的端羟基聚丁二烯扩链脲促进剂对E-51/dicy体系具有明显的促进作用.

环氧型双马来酰亚胺树脂的合成与表征

合成了对－马来酰亚胺基苯甲酸（ＭＢＡ），对其合成工艺进行了探讨。以对马来酰亚胺苯甲酸和ＣＹＤ－１２８环氧为原料，在催化剂存在下合成了环氧型双马来酰亚胺（ＥＢ）树脂；利用红外光谱（ＩＲ）、差热扫描量热（ＤＳＣ）及热失重分析（ＴＧＡ）对ＥＢ和固化－ＥＢ树脂的结构、反应性及热稳定性进行了表征。