碳纳米管及碳纤维增强环氧树脂复合材料研究进展

碳纳米管与碳纤维具有优异的力学、电学等性能,广泛用做复合材料增强体,但目前碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的研究具有一定的局限性,只考虑了两相材料间的作用,即仅对单一相进行处理而忽略了另一相的改性。本文从碳纳米管/碳纤维协同增强环氧树脂基体复合材料的思路入手,结合自己的研究成果,综述了国内外相关研究进展。从研究结果可以看出,将三相材料之间完全有效地联系起来,发挥三者间的协同效应,复合材料的性能可以发生质的飞跃。     

碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能

选择不同纱线间距[即二经(纬)纱之间的中心距]尺寸的碳纤维三向织物,采用热压成型技术制备了碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料.研究了纱线间距及样品裁剪角度等对力学性能的影响,并与碳纤维二向织物/环氧树脂复合材料的力学性能进行对比.结果表明,随着纱线间距尺寸从2 mm增加到6 mm,0°方向断裂强度从221. 7 MPa下降到148. 1 MPa,撕裂强力从1000 N下降到600 N; 90°方向断裂强度从50. 0MPa下降到22. 1 MPa,撕裂强力从330 N下降到100 N;顶破强力从424 N下降到216 N.这些力学性能的逐渐降低是单位面积的碳纤维增强体含量减少和织物的孔洞增大共同作用的结果.纱线间距为2 mm的碳纤维三向织物复合材料在0°(以纬纱为基准),30°,45°,60°和90°方向的断裂强度分别为221. 7,48. 5,44. 3,227. 7和50. 0 MPa,即断裂强度在0°和60°方向大于在30°,45°及90°方向.由三向织物的编织原理可知,0°与60°方向完全相同,因此其断裂强度相似,且样品中有一组纱线与外加载荷平行,对形变破坏具有一定的约束作用,而...     

液晶环氧树脂复合材料的研究进展

综述了液晶环氧树脂复合材料的国内外研究进展，介绍了液晶环氧树脂复合材料的种类和各种液晶环氧树脂复合材料的性能，并简述了液晶环氧树脂复合材料研究发展方向。     

氨基硅油改性聚醚型聚氨酯

以甲苯二异氰酸酯、聚氧化丙烯二醇、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为原料在无溶剂条件下合成了有机硅改性聚氨酯预聚体 ,用红外光谱对其进行了表征。以 3,3′ 二氯 4 ,4′ 二氨基 二苯基甲烷复合固化剂固化得氨基硅油改性聚氨酯材料 ,对材料的力学性能、耐热性、表面水接触角测试等表明 ,改性聚氨酯在ω(氨基硅油 ) =3%～ 15 %时 ,有较明显的改性效果 ,且在ω(氨基硅油 ) =10 %时 ,具有最佳综合性能 ,其拉伸强度和伸长率较未改性的分别提高 31%和 5 2 % ,表面水接触角提高了 2 3° ,耐热性也有所提高     

透闪石/环氧树脂复合材料性能研究

环氧树脂是一类综合性能较好的热固性树脂,为了扩大其应用范围．通常的办法是采用纤维进行增强．目前,许多研究工作者采用纳米粒子、粘土对其进行改性,所用的粘土包括各种有机蒙脱土、高岭土等,作者曾采用海泡石对环氧树脂进行改性,使环氧树脂的各项力学性能得以提高,然而采用透闪石对环氧树脂进行改性,还鲜见相关报道．透闪石是一种带有极性基团的天然矿物,     

微波处理和溶胶凝胶法共同改性废胶粉及其与天然橡胶复合材料性能的研究

采用微波处理打断废胶粉(WRP)的三维网状结构用来提高WRP在有机溶剂中的溶胀性,然后采用溶胶凝胶法,将微波改性后的WRP浸入正硅酸乙酯中,通过水解反应和缩合反应,在WRP表面原位生成SiO2网络,从而制得改性废胶粉(MWRP).将制得MWRP与天然橡胶(NR)共混,制备了NR/MWRP复合材料,研究了NR/MWRP复合材料的性能.通过热重分析仪、差示扫描量热仪和力学分析表明微波处理最佳时间是20 s.由于微波处理提高了NR与WRP的相容性,原位生成的SiO2粒子起到了补强作用,所以所制备的NR/MWRP复合材料拥有较好的力学性能;随着Si69的加入,抑制了SiO2粒子聚集,提高了SiO2粒子的分散性,从而进一步提高复合材料的力学性能并降低复合材料的Payne效应;在进行频率扫描时,硫化胶的储存模量随频率的增大而增大;硫化胶的温度扫描结果表明,随着温度的升高,复合材料中SiO2粒子聚集程度加剧并且复合材料出现老化的现象.为了提高复合材料的耐老化性能,N,N-间苯撑双马来酰亚胺(BMI)作为一种防老剂加入复合材料中,BMI利用Diels-Aider反应补偿橡胶在老化过程中所损失的交联键并提高NR与WRP的界面相容性,从而提高复合材料的耐老化性能.     

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。     

膨胀单体对环氧树脂的改性研究

介绍膨胀单体和膨胀聚合反应,综述膨胀单体对环氧树脂基复合材料,环氧树脂结合剂的改性研究及其进展,并提出今后的发展方向。     

氨基硅油扩链改性水性聚氨酯的研究

通过将由甲苯二异氰酸酯与聚四氢呋喃,二羟甲基丙酸反应制得的聚氨酯预聚体在低浓度氨基硅油的水乳液中扩链,合成了一种硅氧烷改性的聚氨酯水乳液,并用傅立叶红外光谱,ＥＳＣＡ能谱,接触角仪,电子拉力试验机,吸水率测定及乳液稳定性测试对其进行研究。     

氨基硅油扩链改性水性聚氨酯的合成及性能研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,先制备成聚氨酯预聚体,再通过在乳化过程中以侧链氨基硅油(AEAPS)或直链氨基硅油(ATPS)扩链制得了一系列水性聚氨酯乳液,并对涂膜的红外光谱、耐水性、力学性能和表面疏水性等进行了研究。结果表明,通过氨基硅油改性的聚氨酯涂膜,在保持力学性能基本不变的情况下,其耐水性、表面疏水性等性能都有明显提高。其中,侧链氨基硅油(AEAPS)比直链氨基硅油(ATPS)具有更好的改性效果。     

亚临界水介质回收酸酐固化环氧树脂/碳纤维复合材料

研究了不同添加剂对碳纤维增强酸酐固化环氧树脂复合材料在亚临界水中降解的影响,通过IR、GC-MS等分析,确定了环氧树脂的分解机理主要为酯键的断裂。 结果表明,KOH与苯酚对酸酐固化环氧树脂的分解没有协同效应,碱性物质更有利于酯键的断裂。 甲基四氢邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂增强碳纤维复合材料在反应温度为250 ℃、反应时间为60 min、KOH浓度为0.2 mol/L时可完全分解,回收碳纤维的拉伸强度和表面形貌未受影响。     

化学改性环氧树脂水基涂料的研究——涂膜性能

用对氨基苯甲酸改性环氧树脂 ,使其具有亲水亲油两亲性质 ,测定了改性产物和纯环氧树脂共混物的玻璃化转变温度 ,结果显示两者能够相容 ,并以改性产物及其与纯环氧树脂的混合物制备水基涂料 ,测定了涂膜的物理和化学性能。结果表明 ,涂膜性能优良 ,保持了溶剂型环氧涂料的抗冲击强度、光泽度和硬度等方面的优点 ,而附着力提高 ,同时柔韧性大为改善 ,涂膜耐水性和耐化学药品性能优良。     

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。     

化学改性环氧树脂水基涂料的研究-涂膜性能

化学改性环氧树脂水基涂料的研究-涂膜性能     

超临界正丁醇对回收碳纤维复合材料的降解及表征

采用响应面分析方法设计超临界正丁醇降解废弃的碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料降解实验,用以回收碳纤维.通过Design-Expert V8.0建立环氧树脂降解率和工艺参数之间的数学模型,获得了最优工艺参数;通过图形优化研究了工艺参数对环氧树脂基体降解率的影响规律;通过场发射电子扫描显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪、显微共焦激光拉曼光谱仪及单丝拉伸等分析最优工艺参数下回收的碳纤维的表面形貌、表面化学、石墨化程度及力学性能.结果表明,建立的数学模型拟合误差范围为±5.5%,实现了回收工艺参数的预估;单因素对环氧树脂基体降解率的影响程度为:反应温度保温时间添加剂浓度正丁醇含量;最优工艺参数为:反应温度330℃,保温时间60 min,添加剂浓度0.0538 mol/L,投料比0.024g/mL.回收的碳纤维表面无残留树脂,没有发生明显的石墨化,且表面平均粗糙度与原碳纤维相近;与原始碳纤维相比,回收的碳纤维的拉伸强度约为原碳纤维的93.58%,杨氏模量约为原碳纤维的94.87%.     

环氧/粘土纳米复合材料的形成机理与性能

粘土／聚合物纳米复合材料由于具有优良的物理力学性能和特殊功能而倍受关注。实验证明,粘土也很容易被环氧树脂插层,并在固化过程中剥离,得到纳米复合材料。本文重点综述了粘土／环氧纳米复合材料的形成机理,结构形态和力学性能,并对该类材料的应用前景进行了展望。     

原位制备PEI/SiO2复合材料及其改性环氧树脂的研究

在N,N-二甲基乙酰胺/四氢呋喃(DMAc/THF)混合溶剂中,在正硅酸乙酯(TEOS)存在条件下,通过溶胶-凝胶法原位制备了聚醚酰亚胺(PEI)/SiO2复合材料.在该复合材料中,当SiO2含量低于20 wt％时,透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)的观察表明,SiO2纳米粒子可以均匀分散,粒径可在80～300 n...     

松香改性酚醛环氧树脂的固化物结构及性能表征

以自制的松香改性酚醛环氧树脂（RPAE）为对象,采用FT-IR跟踪了RPAE与三种固化剂4,4-二氨基二苯砜、邻苯二甲酸酐和聚酰胺的固化过程,得到了较佳的固化工艺,并在最佳工艺条件下对RPAE与三种固化剂组成的固化体系进行固化,并用FT-IR、TG等表征手段考察了固化物的结构和性能。研究发现,RPAE是一种耐热性和电绝缘性能优良的环氧树脂。     

有机氟改性环氧树脂的研究进展

利用有机氟改性环氧树脂是提高环氧树脂综合性能的有效途径。目前含氟环氧树脂已经成为学者研究的重点。文章扼要综述了有机氟对改善环氧树脂的表面性能、耐热性能、介电性能、耐摩擦性能及阻燃性能的最新研究进展。展望了有机氟改性环氧树脂的发展趋势。