有机硅改性UV固化水性环氧树脂的研究

以环氧树脂E-51、甲基三乙氧基硅烷为原料,用接枝共聚的方法合成了有机硅改性水溶性UV固化环氧树脂,该方法有效地改善了环氧树脂的柔韧性、水溶解性,提高了成膜物的机械性能,其拉伸强度达到53.5 MPa,断裂伸长率为46.5%,耐冲击性大于50 kg/cm。通过红外光谱、热重分析表征产物的结构和性能,结果表明,有机硅已经成功接枝到环氧树脂的分子上。有机硅改性后环氧树脂在400℃的分解率由之前的60%降至40%。文章同时讨论了有机硅改性水性UV固化环氧树脂合成中反应温度、有机硅种类以及加入量等对UV固化水性环氧树脂成膜物的附着力、耐水性及耐碱性的影响,以此获得最佳反应条件:质量分数为14.4%的甲基三乙氧基硅烷与羧酸改性的环氧树脂在90℃下反应5～6 h。     

二甲氨基乙氧基氧杂硼烷对环氧树脂的潜伏固化活性

以3种含分子内N→B配位键的环状结构的二甲氨基乙氧基氧杂硼烷:β,β'-二甲氨基乙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷(PDB)、β,β'-二甲氨基乙氧基-5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己硼烷(NDB)和β,β'-二甲氨基乙氧基-1,3,2-苯并二氧硼烷(CDB)为研究对象,采用敞口观察法测定其水解稳定性,通过差示扫描量热法(DSC)、烘箱固化实验、恒温潜伏性实验及红外光谱(FTIR)分析,研究3种氧杂硼烷对环氧树脂的固化活性和潜伏性能,采用Ozawa-Avrami法估算固化反应的表观活化能(E a).结果表明,苯环π电子共轭效应、烷氧基给电子效应以及氧杂硼烷空间结构差异等因素影响了3种二甲氨基乙氧基氧杂硼烷上硼原子电子云密度及N→B配位络合强度,导致其水解稳定性及对环氧树脂的固化活性顺序为NDBPDBCDB,潜伏性能则正好相反.E51与PDB组成的单组分环氧树脂在常温放置3个月后,环氧基的转化率为0.22.     

Chemical Degradation of Amine-cured DGEBA Epoxy Resin in Supercritical 1-Propanol for Recycling Carbon Fiber from Composites

Chemical degradation of diglycidyl ether of bisphenol A（DGEBA） epoxy resin cured with an aliphatic amine in supercritical 1-propanol was investigated under different reaction temperature and time. The combination of GC-MS and LC-MS proved that the epoxy resin was decomposed to five main products including phenol, 4-isopropylphenol, 4-isopropenylphenol, bisphenol A, and 4,4’-（cyclopropane-1,1-diyl）diphenol. The 13C-NMR results verified the chemical structures of the degradation products. The change of the products′ yield with time was evaluated by an effective means of HPLC. In addition, the GPC analysis confirmed the formation of soluble low molecular weight clusters during the degradation reaction. A possible free-radical reaction mechanism was proposed for chemical depolymerization of the epoxy resin in supercritical 1-propanol. After the homolytic cleavage of the aromatic ether linkages, the resulting bisphenol A biradical either produced 4,4’-（cyclopropane-1,1-diyl）diphenol after intramolecular rearrangement or generated bisphenol A after capturing hydrogen from 1-propanol.     

轻型高稳定性离轴非球面平行光管设计

为了满足高精度相机在外场环境下的检测要求,采用碳化硅光学材料制作反射镜,碳纤/环氧树脂基复合材料制作遮光筒,设计了一套重量轻、自身精度高、温度稳定性好的离轴平行光管。在二者线胀系数保持二倍关系的情况下,在一定温变范围内保持精度的稳定性。经检测,口径为400 mm,焦距为8 m的离轴平行光管的温变为（20±10）℃,系统波像差为1/5λ（P-V值,λ=632.8 nm）和1/27λ（RMS值）,达到了设计要求,能够在外场环境下使用。     

聚合物自写入光波导的时域有限差分模拟

利用时域有限差分方法,对非线性光学聚合物SU-8环氧树脂在激光作用下,其折射率会升高的过程进行了数值模拟与分析,得到SU-8薄膜与激光作用一定时间之后,其内部折射率的分布。分别对表面是平面及表面带有微透镜的SU-8薄膜进行了模拟。结果表明,利用折射率升高引起的自聚焦效应,可以在SU-8薄膜内自写入波导;写入的波导以自聚焦焦点为分界点,分为锥形波导和柱形波导。写入的波导长度随着与激光作用时间的增加而增长;在与激光相同的作用时间里,表面带有微透镜的SU-8薄膜,与表面是平面的SU-8薄膜相比,锥形波导的旁瓣更收敛,写入的波导长度更长;在微透镜底面半径保持不变以及曝光时间一定时,微透镜冠高与底面半径比例为0.08时比比例为0.24时写入的波导长度要长12.2%,其中锥形波导部分要长19.2%。     

聚酰胺酸齐聚物改性环氧树脂

以3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚为原料合成了以三聚体为主的聚酰胺酸齐聚物(PAA-n)。通过红外光谱、差示扫描量热分析、电喷雾质谱对其进行了表征。用PAA-n作为环氧树脂的反应性改性剂,研究了PAA-n改性环氧树脂的热性能和力学性能。结果表明:合成产物为目标产物,与环氧树脂有很好的化学反应性和相容性,在合适的配比和固化机制下,改性后树脂体系的热性能有所改善,力学性能也有较大的提高。     

环氧树脂基真空绝缘材料的制备和性能测试

 介绍了一种用于脉冲功率装置真空绝缘子的环氧树脂基复合材料的研制机理、制备过程和典型性能。初步测试结果表明，添加一定量的水合氧化铝颗粒可以使环氧树脂材料的表面电阻率由5×10¹⁶ Ω降低为6×10¹¹ Ω，这一特性有利于释放由于沿面闪络等原因沉积在真空绝缘子表面的电荷，从而使材料在脉冲电压下的沿面闪络电压有所提高，实验得到在上升沿400 ns的脉冲电压作用下， 沿面闪络电压可从17 kV 提高到 28 kV。     

一种新型含氮环氧树脂的合成

以苯酚、二甲苯甲醛树脂(XF)和三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯(又称异氰脲酸三缩水甘油酯,triglycidylisocyanurate,TGIC)为原料,经两步反应合成了一种新型含氮阻燃环氧树脂.采用GPC监测反应过程和转化率、IR和1H-NMR表征了该树脂的结构.通过该两步反应的研究,确定了苯酚改性二甲苯甲醛树脂(PXF)的最佳合成工艺,在碱性条件下PXF树脂与TGIC进行开环反应,制得了TGIC转化率85%以上的含氮环氧树脂,其环氧值在0.30～0.40 eq/100 g可调.     

环氧胶砂修补混凝土公路局部缺陷的试验

通过对环氧树脂胶砂和环氧树脂砼及其成份的试验，取得了相关配方和粘结力等数据，提出了修补公路砼路面局部缺陷的用料及其配方和操作实践与工艺。