直接氟化表面处理超高分子量聚乙烯粘接性能研究

采用直接氟化处理新技术对板材进行了表面处理,明显增强其可粘性,与环氧黏合剂粘接的剪切强度可达4.72 MPa,且氟化处理后样品在室温环境放置1个月后,与环氧粘接的剪切强度基本保持不变.扫描电镜结果显示,氟化后UHMWPE板材表面形貌结构并未发生明显变化.接触角测试发现氟化后UHMWPE表面极性部分明显增加,表面能由30 mN/m左右提高到42.47 mN/m.红外光谱和X射线光电子能谱的测试结果测试进一步表明,氟化后的UHMWPE表面大分子链上,以共价键的形式引入了C—F、—COOH和—OH3类极性官能团.结果表明,氟化后UHMWPE表面可粘接性的提高,主要来源于表面化学结构变化,同时提出了直接氟化处理的表面活性基团形成的化学反应历程.

分子模拟方法在聚酰亚胺结构与性能关系研究中的应用

综述了近年来分子模拟技术在聚酰亚胺结构与性能关系方面的研究内容与基本方法。显示出了计算机模拟技术在研究材料结构与性能关系上的高效、逼真及重要性——对聚酰亚胺的实验起到验证及指导性作用,并对具有一定特殊结构的PI所具有的性能做出预测,最后阐述了计算机模拟在该领域的发展方向。

联苯酯侧基聚酰亚胺结构和性能关系的分子模拟

联苯酯侧基聚酰亚胺是一种新型可溶性聚酰亚胺,在前期通过实验对其宏观性能研究的基础上,采用计算机模拟技术对该PI进行了结构研究,并与不含联苯侧基的PI进行了对照,通过建立合理单链分子结构模型及三维周期性边界条件下的本体结构模型,计算了相关二胺单体N原子的净电荷、聚合物PI的溶解度参数,元胞中的自由体积及分子链中C—N单键旋转位垒的协同效应,从分子水平的角度合理地解释了由于侧基的引入导致了二胺单体的活性下降,从而降低了其相应聚合物的特性粘数;破坏了聚合物本体中分子链的规整堆砌,增大了聚合物的溶解性并降低了聚合物的密度;减小了主链上单键协同运动的能垒,从而降低了聚合物的玻璃化转变温度一系列宏观性质上的差异。同时,为从分子水平上设计具有既定宏观性能的侧链聚酰亚胺分子结构,提供了方法和指导。

高填充酸酐固化环氧/二氧化硅复合材料的研究

以环氧树脂、甲基四氢苯酐、叔胺、二氧化硅为主要原料,制得了无机物填充质量分数达50%的二氧化硅-环氧树脂复合材料。对酸酐固化的环氧树脂和由该树脂作为基体的环氧树脂/二氧化硅复合材料的耐热性能、耐化学腐蚀性能进行了研究,并采用扫描电子显微镜对复合材料的断面进行了观察。

纤维增强聚丙烯复合材料界面结晶研究进展

综述了纤维增强聚丙烯(FRPP)复合材料的界面结晶行为,介绍了 FRPP 复合材料不同晶型的界面横晶结构(α和β横晶)的形成机理,并阐述了影响界面横晶形成和生长的因素,最后讨论了界面横晶对 FRPP 复合材料力学性能的影响。

苯并噁嗪功能材料的研究进展

苯并噁嗪树脂作为一种新型的热固性树脂,具有分子设计性强、热稳定性和力学性能优异、残炭率高、固化过程无小分子释放、吸水率低等优点。随着研究的深入和思路的不断拓展,研究人员逐渐将苯并噁嗪树脂从工程材料向功能材料方向发展,作为一种新型的先进功能材料,其相关研究已引起广泛关注。本文综述了近年来对苯并噁嗪树脂进行功能化研究的一系列研究工作。首先,归纳了苯并噁嗪功能材料的制备方法;其次,重点介绍了苯并噁嗪功能材料在储能、环境、医学、智能材料等领域的应用研究现状;最后,对苯并噁嗪功能材料目前存在的问题进行了概述,并对未来的发展前景做出了展望。

苯并噁嗪/氰酸酯共聚体的结构与性能

以双酚A型苯并噁嗪(Ba)与双酚A型氰酸酯(BADCy)为原料,系统研究了苯并噁嗪/氰酸酯共混体系的固化过程及共聚体结构与性能的关系。结果表明,固化过程依次发生:(1)部分Ba开环后催化BADCy的聚合反应;(2)Ba的自聚反应。Ba与BADCy通过共聚反应,最终形成含有三嗪环结构的聚苯并噁嗪交联体系。动态力学分析表明,随着氰酸酯比例的增加,共聚体中的氢键减少,初始模量逐渐降低,但生成的三嗪环增多,Tg上升,共聚体的模量保留率增高。热失重分析显示,共聚体在低温没有出现明显的失重速率峰,5%和10%的失重温度以及800℃的残炭率都高于聚苯并噁嗪,且氰酸酯比例越高,热稳定性越好。力学测试表明,共聚体的弯曲性能略有下降,但冲击性能显著提高。共聚体在不同的电场频率下均保持了较低的介电常数和介电损耗。但共聚体中氢键作用减弱,导致吸水率增加。

低介电苯并口恶嗪树脂的研究进展

苯并口恶嗪树脂作为一种新型的酚醛树脂,具有分子设计性强,固化过程无小分子释放,热稳定性和力学性能优异,残炭率高等优点,使其成为电子通讯行业的重要基体材料。为满足高频、高速通信技术对低介电高分子树脂的应用需要,苯并口恶嗪树脂的低介电改性对于信号的高频、高速传播具有重要意义,这引起了材料研究者的广泛关注。文中综述了近年来对苯并口恶嗪树脂进行低介电改性的一系列研究工作,包括新单体合成,无机-有机杂化,与其它树脂共聚等,并对低介电苯并口恶嗪树脂的研究趋势进行了概述。

聚丙烯酰胺疏水缔合水凝胶的合成

以丙烯酰胺(AM)和自制疏水大单体(MM)及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,利用胶束共聚的方法,合成了一系列疏水缔合水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱对凝胶结构进行了表征,并对凝胶的溶胀行为进行了测试。结果表明,室温下,水凝胶的溶胀率随疏水大单体含量的增加而增大,溶胀达到平衡所需时间缩短。随温度的升高,溶胀所需要的时间缩短;随SDBS浓度的增大,凝胶的溶胀率降低;1%的NaCl水溶液中,凝胶的最大溶胀率显著减小,继续增大NaCl水溶液的浓度,最大溶胀率无明显改变。由于起物理交联作用胶束的缔合和解缔合作用使凝胶具有良好的重塑性能和自愈合性能。

新型低黏度苯并口恶嗪树脂

介绍了1种新型低黏度苯并口恶嗪树脂,用旋转黏度计研究了这种树脂的黏度,用DSC和凝胶化时间测试等研究了其固化反应行为,并对树脂浇注体和复合材料进行了力学性能测试。实验结果表明,这种树脂具有良好的工艺性能和较高的力学性能,可作为树脂传递模塑成型RTM的高性能复合材料基体树脂或高性能封装用树脂。

新型酚醛树脂——苯并噁嗪树脂的研究进展

综合论述了新型酚醛树脂——苯并口恶嗪树脂的研究进展,主要侧重于从苯并口恶嗪单体的合成及表征、苯并口恶嗪聚合反应动力学与聚合反应机理、苯并口恶嗪分子结构与性能的关系以及苯并口恶嗪树脂的应用开发等方面进行论述。

腰果酚型苯并噁嗪的固化特性

以腰果酚、苯胺、甲醛为原料,合成了腰果酚型苯并口恶嗪单体。采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)和热失重分析(TGA)对其热聚合和加入自由基引发聚合两种情况下的固化行为及固化物结构和性能进行了研究。结果表明,腰果酚型苯并口恶嗪热开环聚合形成的固化物是Tg为137℃的塑料;加入自由基引发剂后,脂肪族长链中的双键先发生聚合反应形成脂肪链交联网络,然后口恶嗪环再发生开环聚合,得到室温下呈弹性体状态的固化物。

碱催化聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜的制备与微相结构研究

采用碱催化正硅酸乙酯的溶胶/凝胶工艺制备了一系列透明聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)纳米杂化薄膜。对碱催化条件下的正硅酸乙酯(TEOS)溶胶影响因素进行了分析和讨论,并优选出了稳定溶胶的制备条件:各组分的摩尔比为:n(H2O)∶n(NMP)∶n(TEA)∶n(Si)=3∶3.75∶0.1∶1,处理温度为50℃。对杂化薄膜的微观形貌和结构分别进行了扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,结果表明,杂化薄膜都具有很高的光学透明性;随着SiO2含量的增加,杂化薄膜的微观形貌变化不大。SiO2含量增加到30%(wt)时,SiO2粒子尺寸仍在100 nm左右。通过对其微相结构和形貌的中间演化过程研究发现,SiO2粒子形成于杂化薄膜初期。聚酰胺酸发生酰亚胺化反应的温度也受残留碱的影响而有所降低。

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂共混体系的催化固化行为研究进展

苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系在一定程度上克服了苯并口恶嗪树脂固化温度高、固化时间长这一缺点,且具有优异的耐热性、介电性能、尺寸稳定性和低吸湿性等综合性能。基于苯并口恶嗪的一元、二元催化固化体系是研究其三元共混体系的理论基础,文中除了重点讲述苯并口恶嗪/环氧树脂/酚醛树脂三元共混体系的催化与固化行为,还对苯并口恶嗪及其与环氧树脂、酚醛树脂的二元共混体系的催化固化行为进行了简要的概述。

聚酰胺酸酯的合成及性能研究

围绕刚性主链、高尺寸稳定性聚酰亚胺的制备,对聚酰胺酸酯的合成及酰亚胺化特性进行了研究。将制得的均苯二乙酯二酰氯与醚二胺进行聚合得到聚酰胺酸酯并与传统的预聚体———聚酰胺酸进行比较,得出聚酰胺酸酯性能较好,而酰亚胺化的温度要求较高。共聚中分别与间苯二胺或对苯二胺和醚二胺进行共聚[3],讨论了不同的二胺在共聚中的影响。

水系蚀刻聚酰亚胺

以普通丙烯酸光致抗蚀干膜为抗蚀层,采用对该抗蚀层进行二次UV曝光新工艺。分别以1%、4%的四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液为显影液和蚀刻液,实现了不同体系PAA胶膜的水系蚀刻,最终制备出膜厚为20～25μm,蚀刻精度达线宽/线距=60μm/60μm的聚酰亚胺(PI)蚀刻图膜。三乙胺的加入可有效抑制PAA降解,将PAA胶液室温有效存放期从7d以内延长至14d以上,且对化学蚀刻PI蚀刻图膜的力学性能无负面影响。该工艺路线、通用性好,且经济、环保。

双螺杆强制润滑挤出UHMWPE板材的研究

通过引入强制润滑成型原理,研制了UHMWPE强制润滑挤出成型装置,采用同向旋转双螺杆挤出机实施了对UHMWPE板材的连续挤出成型实验研究,对螺杆组合方式进行了优化对比,确定了合理的螺杆组合构型,并对挤出实验中出现的异常现象进行了剖析。研究工作表明,采用对机头流道的强制润滑、合理的螺杆组合、正确的工艺条件和机头流动压力的调整,可以成功实现对UHMWPE体系的连续高效挤出成型。

炭黑填充HDPE的力学性能和微波加热性能

为了提高HDPE (高密度聚乙烯)的微波加热性能,将炭黑和HDPE共混制备了复合试样,测试了试样的微波加热性能和机械性能,并用扫描电镜(SEM)观察了试样的断面形态。结果表明,当试样中炭黑用量超过一个临界值后,试样的升温速率随着炭黑用量的增加而显著上升。该临界值和作用微波的功率有关,当微波功率为100W时,临界炭黑的质量分数为9％,200W时为7％,400W时为3％。试样的拉伸强度和模量在炭黑的质量分数低于13％时保持不变,在超过13％后,拉伸强度和模量随着炭黑用量的增加而升高。试样的断裂伸长率在炭黑的质量分数小于7％时保持不变,在炭黑的质量分数超过7％以后下降非常快。

PMDA-ODA型聚酰亚胺制备工艺与聚集态结构的研究进展

综述了PMDA-ODA型聚酰亚胺的制备工艺,并阐述了酰亚胺化工艺对聚酰亚胺聚集态结构的影响。

气相甲醛对聚氨酯硬段晶区的化学改性

用气相甲醛对聚氨酯弹性体(PU)进行化学改性。通过ATR-FT-IR和DSC研究了PU中硬段晶区化学结构的变化,用DM A和电子式万能材料实验机分别测试了材料的损耗角正切值和力学损耗,结果表明,化学改性后的PU内耗小,拉伸强度较高并且力学稳定性好。说明硬段晶区化学结构对PU性能影响很大。