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。

有机硅树脂的种类、性能及应用

综述了有机硅树脂和改性有机硅树脂的种类,介绍了他们的性能和应用。

二氧化硅增强增韧不饱和聚酯

采用二氧化硅对不饱和聚酯树脂进行增强增韧，发现在所采取的试验条件下，SiO2的添加量对材料性能有显著影响，添加量为8％（质量分数）时拉伸断裂能达最大值，添加量为8％～12％时所得复合材料有较低的固化收缩率．用红外光谱法研究复合材料中分子特征基团的变化及氢键对材料性能的影响，发现在SiO2添加量低于10％时，随添加量增加，不饱和双键和羟基的吸收峰显著增强．

氨基硅油改性环氧灌浆材料的形态与性能

采用氨基硅油与双酚 A型环氧树脂反应 ,并以此制备了一种新型糠醛丙酮环氧灌浆材料。研究了不同氨基含量对改性环氧灌浆材料固结物形态和性能的影响。结果表明 ,氨基硅油在糠醛丙酮环氧基体中总体上呈现典型的“海 -岛”结构 ,当氨基硅油含量为 2 0 %时 ,它与基体的相容性最好 ,微观上呈现一种条带结构 。

有机硅改性氟碳树脂的性能研究

通过物理法制备有机硅改性氟碳树脂涂料。改性涂层与普通氟碳涂层比较,吸水率下降4%,对水接触角提高31.4°,同时增强了涂层的抗粘性。通过其他常规性能测试,改性涂层与普通氟碳树脂涂层性能基本没有差别。

多元醇对聚酯改性有机硅树脂性能的影响

通过对包括三羟甲基丙烷、季戊四醇及乙二醇这几种不同的多元醇合成的聚酯,利用有机硅中间体改性成膜后,对基材的附着力、硬度、柔韧性所做的探讨,可知在硅含量相同时,乙二醇的附着力最好,且柔韧性也最好,但耐热性能最差,在综合考虑的基础上,三羟甲基丙烷的性能最好。

有机硅材料改性泥岩物性变化规律研究

以新生代煤系地层中的泥岩作为研究对象,对泥岩进行有机硅材料改性试验。采用静态水接触角法、液氮等温吸附、自由膨胀试验、扫描电镜能谱分析以及常规岩石力学强度试验等物理化学测试手段对比分析泥岩改性前后疏水性、孔裂隙、胀缩性、微结构及物理力学特征等物性变化规律,并分析有机硅改性泥岩的改性机制。结果表明:(1)有机硅材料可有效改变泥岩的表面结构与性质,岩样表面水滴润湿角由8.51°增至113.34°,由亲水性变为憎水性。(2)改性后孔裂隙形态变化不大,但总量明显减小,氮气吸附量由26.488 2 cm3/g减少至9.477 3 cm3/g,BET比表面积由13.029 8 m2/g减少至2.856 4 m2/g,孔隙最大孔径由150 nm左右减小至110 nm左右。(3)岩样自由膨胀率由3.54%减少至0.51%。(4)改性后岩样化学元素组成比例发生了较大变化,碳元素的大量增加和硫元素的出现表明改性材料已渗入岩样内部。(5)改性后岩样的强度显著增加,其中单轴抗压强度由9.3 MPa增至26.05MPa,抗拉强度由1.69 MPa增至3.22 MPa。

PP/有机硅树脂阻燃体系的性能研究

采用有机硅树脂阻燃剂阻燃改性聚丙烯(PP),研究有机硅阻燃剂用量对PP共混体系的阻燃性能及其力学性能的影响。结果显示:随着有机硅树脂阻燃剂用量的增加,PP共混物的极限氧指数逐渐增大,共混体系的拉伸强度和弯曲强度有一定程度的降低,而断裂伸长率和冲击强度则下降幅度较大。当加入20%的有机硅树脂阻燃剂时,其极限氧指数由纯PP的17.8%增加到25.5%,当有机硅树脂阻燃剂的质量分数20%,PP的拉伸强度和弯曲强度分别降低了18.48%、12.47%,而断裂伸长率和冲击强度分别降低了57.72%、68.90%。

有机硅改性热塑性酚醛树脂制备的研究

以苯酚和甲醛为原料,采用草酸作为催化剂,通过有机硅改性合成的热塑性酚醛树脂。讨论了催化剂草酸的含量、反应时间和有机硅的含量对改性酚醛树脂性能的影响。结果表明:当草酸含量为2.0 wt%,反应时间为2.5 h,有机硅含量为3.0 wt%时,合成改性酚醛树脂的固化时间、流动距离和挥发度等综合性能较好,合成的酚醛树脂可用作摩擦材料粘合剂。

有机硅改性环氧树脂的合成与性能研究

用氨基硅油和双酚A型环氧树脂为原料合成一种新型的环氧树脂。研究了不同反应时间、不同反应温度以及不同氨基硅油含量对改性环氧树脂性能的影响,用热重法对改性树脂的耐热性进行了表征。结果表明,用工业产的氨基硅油合成的改性环氧树脂同样具有良好的韧性和耐热性。

有机硅改性糠醛丙酮环氧灌浆材料合成与性能

采用氨基硅油与双酚A型环氧树脂反应 ,并以此制备了一种新型糠醛丙酮环氧灌浆材料。研究了不同氨基硅油含量对改性环氧灌浆材料固结物力学性能的影响 ,确定了合成条件 ,并用热重法对改性树脂的耐热性进行了表征。结果表明 ,所制备的糠醛丙酮环氧灌浆材料的韧性和耐热性都有明显的提高。

有机硅酮树脂对阻燃ABS性能的影响

研究了有机硅酮树脂SFR100对四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚(TBAB)和Sb2O3阻燃ABS性能的影响。结果表明,SFR 100可有效提高或改善TBAB/Sb2O3阻燃ABS的阻燃性能、冲击强度和加工性能。在TBAB/Sb2O3质量比为3:1,TBAB用量为14％的阻燃ABS中,SFR 100的适宜用量为4％,此时,阻燃ABS的氧指数、冲击强度和熔融指数分别从29.2、11.2KJ/m2和3.28g/10min提高到31.8、15.1KJ/m2和3.72g/10min,弯曲强度仅从65.0MPa下降至64.0MPa,但拉伸强度从43.8MPa下降到33.3MPa。

有机硅改性防污涂料的制备条件及性能研究

以偶氮二异丁氰为引发剂,乙烯基三乙氧基硅烷为主要功能单体,甲基丙烯酸酯为主要原料合成具有自抛光性的有机硅改性丙烯酸树脂,并进而根据配方制成防污涂料.研究分别制成一系列有机硅改性防污涂料,并对其硬度、柔韧性、附着力、抗冲击力等力学性能及耐人工海水性的测试研究.实验确定树脂合成的最佳反应条件为:反应温度85℃,搅拌速率190 r/min,保温3 h.由此树脂制成涂料涂膜的力学性能及耐人工海水性等性能较好,达到实验预期目标.

耐熔融Al-12.07%Si合金腐蚀有机硅树脂涂料防护层的制备及其性能

为了提高太阳能热发电系统20G钢换热管的使用寿命,制备了2种耐熔融Al-12.07%Si合金腐蚀有机硅树脂涂料防护层(T1,T2),对其力学性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:2种防腐蚀涂层的抗热震性能良好,与基体的粘结强度较高;2种涂层均具有较强的耐熔融Al-12.07%Si合金腐蚀的性能,较耐腐蚀的T2涂层使用寿命是20G钢的19倍。

改善有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯相容性的研究

采用丙烯酸酯单体与端羟基硅油、聚氧乙烯基醚进行自由基聚合反应和羟基缩合反应,制得了含有羟基的有机硅改性丙烯酸酯树脂,并以多异氰酸酯预聚体为交联剂配制成常温自干涂料,较好地改善了有机硅丙烯酸酯聚氨酯之间的相容性.借助红外光谱测试、差示扫描量热分析法、溶解度参数值分析等方法对产物的相容性进行了研究.实验表明,含有聚醚链段的有机硅改性丙烯酸酯聚氨酯涂料具有优异的综合性能.

UPR/GF/纳米SiO_2复合材料的摩擦学性能和力学性能研究

采用手糊成型室温固化的方法制备纳米SiO2/玻璃纤维(GF)布混杂增强不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料,并对UPR复合材料的摩擦学性能和力学性能进行了研究。结果表明,加入纳米SiO2和GF布能大幅提高复合材料的摩擦学性能和力学性能。当复合材料中纳米SiO2含量分别为0.5%(质量分数,下同)和1%时,复合材料的耐磨性分别是纯UPR的5.3倍和3.1倍,拉伸强度是纯UPR的5.8倍和5.1倍,弯曲强度是纯UPR的3.9倍和3.2倍左右。在实验条件下,以含量为0.5%纳米SiO2和GF布混杂填充UPR复合材料的改性效果最好。扫描电镜分析表明,纯UPR的磨损机理是黏着磨损,复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损。

低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的制备及性能

针对不饱和聚酯树脂(UPR)中苯乙烯易挥发,对操作人员身体健康造成危害的不足,采用在UPR中添加有机蒙脱土(OMMT)的方法,抑制苯乙烯挥发,从而制备出低苯乙烯挥发的UPR。研究表明,OMMT可以明显降低UPR中的苯乙烯挥发,在1%质量分数的添加量下,即可将UPR在静置和固化阶段的苯乙烯挥发量降低73%和88.5%。与UPR中直接添加OMMT的工艺相比,采用将苯乙烯与OMMT混合后,再与不饱和聚酯(UP)混合的工艺,更有利于抑制苯乙烯挥发。X射线衍射和透射电子显微镜测试表明:UPR分子链可进入OMMT片层间,使得其层间距增大,甚至剥离。OMMT通过吸附苯乙烯,并延缓其扩散,抑制UPR中苯乙烯挥发。系统研究了OMMT对UPR加工性能和力学性能的影响,发现1%的OMMT不仅对UPR的可加工性能、透光性影响较小,还可提高UPR拉伸强度和冲击强度。

有机改性干硬性再生混凝土的力学及吸水性能

为进一步丰富再生骨料的使用场景,该研究采用有机硅树脂溶液改性再生骨料,并分析了改性干硬性再生混凝土的力学及吸水性能。分别基于强度测试结果(抗压强度、劈裂抗拉强度)和毛细吸水试验结果评价有机改性方式对干硬性再生混凝土力学性能和吸水性能的影响。结果表明,对于未改性以及有机改性的两类干硬性再生混凝土,随着再生骨料掺量的逐步增加,虽然两类干硬性再生混凝土整体上表现出强度下降和吸水能力上升的趋势,但相同条件下,有机改性干硬性再生混凝土强度和吸水量的变化程度更小。这说明有机硅树脂溶液对干硬性再生混凝土力学及吸水性能的调节效果显著。综合强度和吸水量结果,将再生骨料掺量控制在30%以内比较合适,并且建议采用有机硅树脂对再生骨料进行改性处理。

新型高性能环氧化学灌浆材料

采用有机硅与双酚A型环氧树脂反应 ,并以此制备了一种新型高性能糠醛丙酮环氧灌浆材料。研究了不同氨基硅油含量对改性环氧灌浆材料固结物力学性能的影响 ,确定了合成条件 ,用TG对其耐热性进行了表征。结果表明 。

有机硅改性饱和聚酯树脂的制备及其性能研究

将50%、30%、15%的有机硅中间体与饱和聚酯树脂基体进行缩聚反应,通过催化剂作用,制备了有机硅改性饱和聚酯树脂。介绍了有机硅改性饱和聚酯树脂的合成原理及方法,并对不同比例有机硅制备的漆膜物理机械性能、耐热性及耐腐蚀性能进行探讨。