环氧树脂体系固化反应及其复合材料介电性能

环氧树脂是一类综合性能优异的热固性高分子材料，作为胶粘剂、复合材料用树脂基体、涂料等形式广泛应用于电子电气、机械制造、化工防腐、航空航天等众多领域中，成为各工业领域中不可缺少的基础材料。本文综述了本研究室在咪唑／环氧树脂体系，稀土有机化合物、叔胺羧酸复盐／酸酐／环氧树脂体系，氰酸酯／环氧树脂体系，硼胺络合物／环氧树脂体系的固化反应机理、固化反应动力学及其固化物结构与性能关系，纤维含量、排列方向、偶联剂种类等对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料及其界面介电性能的影响等6个方面的研究进展。     

在《高分子物理综合实验》中开展探索性实验——以“无卤阻燃环氧树脂的制备与性能研究”为例

鉴于高分子材料的无卤阻燃技术的重要性以及环氧树脂在材料领域中的广泛应用,本文将探讨"无卤阻燃环氧树脂的制备与性能研究"这一探索性实验项目的设计与实施方法:提取NSFC-广东联合基金项目——"无卤阻燃环氧树脂的制备与性能研究"中能够体现学术研究价值的内容,将其进行系统化和专业化的设计与转化,形成内容完善的探索性实验项目,该项目的实验内容主要涉及无卤阻燃环氧树脂的制备及其热性能、力学性能、阻燃性能和阻燃机理的研究;在项目实施过程中,推行实验室开放共享的运行机制,学生根据自身兴趣选择具体的研究内容开展探索性实验,通过激发学生们的内在学习动力,帮助其提升专业素养和树立创新意识。     

环金属钌配合物的合成、结构多样性及氧化还原调控

环金属钌配合物具有良好的氧化还原和光物理性质,在诸多光电领域如染料敏化太阳能电池、电致变色、电子转移等方面具有重要应用。环金属钌配合物的合成方法主要包括“后期金属化”、“前期金属化”、“转金属化”三种方法。环金属配合物具有丰富的结构多样性。环金属配合物由环金属配体和辅基配体与金属螯合形成。环金属配体包括N^∧C、N^∧N^∧C、N^∧C^∧N和C^∧C^∧C-类型多齿配体。辅基配体主要包括吡啶、咪唑、三唑、嘧啶等杂环。碳-金属键的引入大大降低了钌配合物的氧化还原电位。通过改变环金属配体和辅基配体的结构,可以对金属的氧化还原电位进行有效调控。金属钌配合物的氧化还原电位对敏化电池的性能以及电子转移的过程具有重要的影响。     

阻燃型含磷环氧树脂体系的研究进展

将磷导入环氧树脂体系而赋予其阻燃性能是目前热门的研究课题。本文简述了含磷阻燃剂的阻燃机理，详细讨论了含磷阻燃环氧的类型及固化物的阻燃特性，以及磷和氮、硅等元素的协同效应。     

固化条件对环氧树脂/丙烯酸酯橡胶共混体系结构与性能的影响

利用丙烯酸酯橡胶(ACM)提高热固性环氧树脂(EP)的韧性,系统研究共混体系固化条件对材料结构和性能的影响.研究表明,固化前环氧树脂与丙烯酸酯橡胶在整个组成范围内为均相体系,固化过程中两组份分子量不断增大,部分组成环氧树脂/丙烯酸酯橡胶共混体系(80/20及50/50)发生反应诱导相分离现象(RIPS).在发生反应诱导相分离的体系中,分相后的环氧树脂和丙烯酸酯橡胶两相彼此包含对方的组分,是一种不彻底的相分离.同时,固化后材料的结构与性能强烈依赖于所用固化条件(包括固化时间、固化温度及固化剂含量等).因此,可以通过调节体系固化条件实现对环氧树脂/丙烯酸酯橡胶共混体系结构和性能的调控.     

氮杂环高分子化合物的电催化性能进展

介绍了氮杂环高分子配合物及其电催化性能,归纳了含氮杂环高分子配合物的结构类型及其在界面上的自组装过程,分析了氮杂环高分子自组装膜表面化学反应的特性。对自组装技术制备超薄层材料及表面改性技术在分子电子器件等方面的应用作了评述。     

动态固化聚丙烯/环氧树脂共混物的研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂 热固性树脂体系 ,制备了动态固化聚丙烯 (PP) 环氧树脂共混物 .研究了动态固化PP 环氧树脂共混物中两组分的相容性、力学性能、热性能和动态力学性能 .实验结果表明 ,马来酸酐接枝的聚丙烯 (PP g MAH)作为PP和环氧树脂体系的增容剂 ,使分散相环氧树脂颗粒变细 ,增加了两组分的界面作用力 ,改善了共混物的力学性能 .与PP相比 ,动态固化PP 环氧树脂共混物具有较高的强度和模量 ,含 5 %环氧树脂的共混物拉伸强度和弯曲模量分别提高了 30 %和 5 0 % ,冲击强度增加了 15 % ,但断裂伸长率却明显降低 .继续增加环氧树脂的含量 ,共混物的拉伸强度和弯曲模量增加缓慢 ,冲击强度无明显变化 ,断裂伸长率进一步降低 .动态力学性能分析 (DMTA)表明动态固化PP 环氧树脂共混物是两相结构 ,具有较高的储能模量 (E′)     

零价铜催化含氮杂环的N-芳基化合物的合成

由于氮的负性基团的亲核性低,使得在芳香卤代物的环上引入含氮基团的反应(或者说在含氮杂环化合物的亚氨基上进行 N-芳基化)不易进行,因而需要强烈的反应条件或加入催化剂促使反应的发生。曾有人用一价铜盐作为催化剂研究了芳香卤代物的亲核取代反应。本文用零价铜催化的方法,合成了 N-芳基含氮杂环化合物(3 a～h)。反应机理可能是芳香肉代物与铜首     

磷系阻燃环氧树脂研究

本文对近年来国内外9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）衍生物的合成及其应用于阻燃环氧树脂的方法进行介绍，并对所显示的阻燃性、热性能等作了概述和比较。将反应型磷系阻燃剂DOPO衍生物引入环氧树脂基体结构中形成阻燃持久、无卤、低烟、无毒、热稳定性好的新型含磷环氧树脂。     

二氧化钛纳米管对环氧树脂膨胀阻燃体系的协效阻燃作用

以双酚A型环氧树脂为基体、甲基纳迪克酸酐为固化剂、聚磷酸铵为膨胀阻燃剂、水热法制备的二氧化钛纳米管(TNTs)为阻燃协效剂,共混后交联固化制得了膨胀阻燃型环氧树脂复合材料。采用极限氧指数测试、垂直燃烧实验、扫描电镜和拉曼光谱分析了添加TNTs对环氧树脂膨胀阻燃材料的阻燃成炭协效作用。结果表明:TNTs的引入提高了环氧树脂膨胀阻燃材料的极限氧指数以及垂直燃烧UL-94测试评级。当TNTs质量分数为2%时,膨胀阻燃体系的极限氧指数达到28.4%,UL-94达到V-1级。同时,TNTs延缓了环氧树脂膨胀阻燃材料在高温下的热降解,提升了体系高温热稳定性和成炭性能。TNTs可以作为成炭的网络骨架,并促进高温下生成更多连续致密的炭层结构,且高温煅烧后残留的炭层具有更低的ID/IG(拉曼光谱在1 360cm-1及1 600cm-1处的吸收峰强度比)值,石墨化程度更高,炭层结构更加致密规整。     

GC/MS分析煤抽出物中的含氮杂环化合物

贵定煤氯仿索氏抽出物经硅胶柱色谱和PdCl2 配体交换薄层色谱两步分离 ,获得了含氮杂环化合物的芳香馏分 (NPAH) ,用GC(FPD)和GC MS色质联用仪分析其组成结构。通过检索质谱数据并参考有关文献 ,初步确认贵定煤含氮化合物以三、四环结构为主 ,同时含有硫原子 ,主要是氮杂二苯并噻吩及其C1～C5烷基取代物 ;其他氮杂稠环芳烃含量很低。     

无卤磷系阻燃聚合物研究进展

无卤磷系阻燃聚合物燃烧时低烟无毒,对环境污染少,阻燃剂含量较少就能达到好的阻燃效果,且对聚合物材料的各种性能影响甚微,因而无卤磷系阻燃聚合物得到广泛的应用。文中在参考了大量文献的基础上,对无卤磷系阻燃聚合物的合成、结构、性能及应用做了详细的介绍和论述,并展望了无卤磷系阻燃聚合物的发展方向和前景。     

氮杂环丁烷的合成

氮杂环丁烷类化合物是一类重要的饱和四元含氮杂环化合物,不仅是有机合成中的重要原料、中间体及手性助剂或催化剂,也是氨基酸、生物碱及其天然和合成生物活性或药物活性化合物等分子结构中的重要活性单元。因此,发展氮杂环丁烷结构的合成方法非常重要。本文综述了氮杂环丁烷类化合物合成的发展,着重综述了近十年来该类化合物合成方法的进展,主要包括形成C-N键成环、形成C-C键成环、胺催化的亚胺和丙二烯甲酸酯环加成、亚胺和烯烃的光环加成、缩环扩环重排和氮杂环丁-2-酮（β-内酰胺）还原等方法构建氮杂环丁烷结构的新成果。     

含氢氧化镁的阻燃硅烷交联聚乙烯

在硅烷交联聚乙烯体系中 ,添加氢氧化镁阻燃剂制备无卤阻燃的硅烷交联聚乙烯。详细讨论了硅烷和氢氧化镁用量对材料力学性能及阻燃性能的影响。采用了拉伸性能试验、氧指数试验和锥形量热计试验对交联物的性能进行了表征。     

基于产品工程理念的聚乙二醇类物质脱硫脱氮实验教学设计*

基于产品工程理念,本着以结构-性能关系为核心,将实验教学与产品工程理念相结合的原则,对聚乙二醇类物质(PEGs)脱硫脱氮实验教学进行了设计。通过实验操作和上机数据处理等方式,逐步引导学生对PEGs的结构及其萃取性能进行量化描述,建立结构-性能之间的数学关系,并对结构进行优化设计,有利于学生正确理解“结构预测性能”和“性能优化结构”等问题,既拓展了教学内容,又使学生掌握到更多的知识和技能,符合专业的发展方向,进而达到了促进教学的目的。     

镧系元素十八元六氮大环配合物的研究

本文采用“模板反应”合成了十四个三价镧系金属和一个二价铕的十八元六氮大环固体配合物和一个自由大环,推测了所合成的配合物的组成、结构和配位数,研究了某些配合物的热稳定性、价态稳定性和在水溶液中的行为。     

基于可逆动态共价化学的新型可修复、可回收、可加工环氧树脂

利用生物来源的二聚脂肪酸为原料,合成了二聚酸酰肼和二聚酸酰腙两种衍生物,并进一步以其作为环氧E-44树脂固化剂,得到了新型的含动态共价连接的热固性环氧树脂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG)和动态力学分析(DMA)等多种测试手段对环氧树脂固化过程以及固化后材料的结构与性能关系进行了详细表征,特别研究了动态亚胺键对热固性环氧树脂性能的独特影响。结果表明:与传统环氧树脂相比,改性后的环氧树脂有更好的韧性,且其玻璃化转变温度及热稳定性没有明显下降。在升温和加压的条件下,酸可催化亚胺键的动态交换反应,赋予传统环氧树脂以全新的可修复、可回收与可多次加工性能。     

氢氧化铝-氮-磷环氧树脂体系的阻燃性能

氢氧化铝-氮-磷环氧树脂体系的阻燃性能;正交试验;阻燃性;燃烧等级;氧指数     

磷腈化合物阻燃高分子材料研究进展

磷腈化合物是一类骨架由磷、氮单双键交替排列而成,侧基由有机基团组成的有机-无机化合物.由于其结构特殊、性能优异而被应用于防火阻燃、生物医用、高分子导体及液晶、燃料及催化剂等各种领域.磷腈有高含量的磷、氮元素,因而具有优异的阻燃性能.近年来,环三磷腈阻燃剂被越来越广泛地应用于高分子阻燃材料中.本文阐述了近10年来具有不同取代基的环三磷腈阻燃剂的合成及应用,重点介绍了其对环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚烯烃、聚酯等高分子材料的阻燃性能及热稳定性的影响,并对其影响规律和阻燃机理进行了总结,对其应用前景进行了展望.     

二维红外相关光谱在双氰胺固化环氧树脂体系中的应用

利用原位红外加热炉模拟双氰胺固化环氧树脂体系的固化反应过程,实时测试并记录反应过程中官能团结构的变化;将一维红外光谱和二维红外光谱相结合进行分析,给出固化过程中各官能团的变化顺序和趋势。 在双氰胺固化环氧树脂体系中,双氰胺首先分解成氰基胺,然后再和环氧树脂发生开环加成反应,生成亚胺结构,通过重排生成酰胺结构。 双氰胺分解为氰基胺的反应是可逆反应。 将原位红外、一维红外与二维红外三者结合是阐明热固性树脂固化反应机理的非常有效的手段。