双马来酰亚胺树脂的改性研究

合成和分析了双马来酰亚胺和3，3′-二烯丙基-4，4′-二羟基二苯丙烷，并由它们为原料制备了双马来酰亚胺改性树脂。用IR和DSC技术检测了树脂的固化反应；还对树脂的性能进行了表征。结果表明，改性的树脂还溶于低沸点极性溶剂；固化温度大于160℃；热分解温度达424℃；玻璃化转变温度340℃左右，是一种兼有优良工艺性能和耐热性的热固性树脂。     

环氧树脂增韧改性方法及机理研究进展

主要对环氧树脂的化学增韧改性进行了总结,讨论了环氧树脂的橡胶弹性体,热塑性树脂,嵌段共聚物,POSS（齐聚倍半硅氧烷）,热致液晶聚合物,核-壳结构,互穿网络结构,刚性粒子的增韧改性,并对增韧改性机理进行了分析。     

环氧树脂的增韧改性研究进展

本文总结对比了国内外有关环氧树脂的各种增韧技术的增韧机理、研究发展现状及优缺点,并对环氧树脂增韧技术的发展趋势进行了展望。     

耐高温双马来酰亚胺复合材料树脂基体的研究

本文报导了一种新的工艺性能良好的耐高温双马来酰亚胺树脂,它是由两种结构不同的双马来酰亚胺热熔共混后,再加入第三组份Ｐ而制得的。两种结构不的双马来酰亚胺,一种是商品化产品４,４‘－二苯甲烷双马来酰亚胺,另一种是自己合成的烷基取代双马来酰亚胺。     

DAIP树脂的增韧研究

研究了增韧剂对ＤＡＩＰ树脂力学性能，耐热性能、耐水性能以及固化性能的影响。结果表明，通过控制树脂的固化条件，增韧剂与树脂之间形成了互穿网络（ＩＰＮ）结构，具有较好的增韧效果。     

双马来酰亚胺树脂流变特性的研究

双马来酰亚胺树脂是一类具有双活性端基的树脂,在加热或催化剂作用下可以交联固化,具有良好的耐热性、耐潮湿、耐化学品、耐宇宙射线和优异的机械性能,是一类理想的先进复合材料的基体树脂,已广泛应用于航天航空、机械电子、交通运输等部门。通过差示扫描量热分析和旋转粘度法测定了双马来酰亚胺树脂的固化反应曲线、粘度随温度的变化曲线以及恒温条件下粘度随时间的变化曲线,并采用Daul Arrheninus(双阿罗尼乌斯)经验模型对双马来酰亚胺树脂的流变特性进行了分析。当升温速率为1.5℃/min时树脂从90~170℃有一个较宽的低粘度平台,粘度维持在11.25~59.25 MPa.s范围内。此外,选取了140,150,160及170℃四个温度点,测定了树脂在等温条件下粘度随时间的变化,建立了与实验数据较为相符的化学流变模型。     

双马来酰亚胺-二元胺-液晶环氧体系固化研究

采用DSC法，研究了双马来酰亚胺-二元胺-液晶环氧体系的固化动力学性质，测定了动力学参数、固化工艺和固化度，并用测定可溶分含量的方法，确定了后处理工艺。结果表明，当条件为90℃处理1h，120℃处理2h，150℃处理1h，180℃处理2h时，可实现完全固化。     

乙烯基酯树脂的增韧研究

选用PMMA、PVAc、NBR和聚丙烯酸丁酯(PBA)等线型聚合物增韧乙烯基聚酯树脂。其中NBR和PBA使树脂的拉伸断裂延伸率,由1.47%分别提高到4.58%和6.25%;使冲击强度由11.5 kJ·m~(-2)分别提高到20.3 kJ·m~(-2)、15.0kJ·m~(-2)。利用SEM、动态力学粘弹谱仪等测试了韧化树脂的相结构和动态力学性能。乙烯基酯树脂的增韧,主要靠橡胶相阻止裂纹发展。韧化树脂的固化性能与原树脂基本一致。     

聚氨酯增韧改性环氧树脂胶黏剂研究

输油管道外防护层腐蚀破坏现象严重,需要高强度复合材料修复技术具有较好的防腐效果,胶粘剂对其防护性能具有至关重要的决定作用。研究表明聚氨酯增韧剂能够提高环氧树脂胶粘剂韧性。在百分数为100的环氧树脂中加入百分数为20的聚氨酯增韧剂,其力学性能得到优化,抗剪切强度达到2.0 N/mm2,剥离强度达到60 N/cm。     

采用原位聚合聚氨酯增韧改性环氧树脂

以介晶二醇4, 4′-二(β-羟乙氧基)联苯(简称DHBP)为原料,通过引入介晶二醇(DHBP)改善基体性能,采用原位聚合聚氨酯的方法,得到综合性能良好的聚氨酯增韧改性的环氧树脂均相体系复合材料.实验结果表明:在DHBP含量为环氧树脂E51的6%,与TDI摩尔比为1：2,DDM用量为35%,反应时间为2.5 h的条件下,所制备材料的冲击强度提高了187.9%,弯曲强度提高4.7%,拉伸强度提高19.5%,热分解温度和玻璃化温度均升高约9 ℃.这表明通过原位聚合的方法可以大大提高复合材料的韧性,不同程度地改善复合材料其他综合性能.     

双马来酰亚胺与酚醛树脂二元共聚物的研究

本文合成了双马来酰亚胺和烯丙基醚化酚醛树脂的二元共聚物,并利用红外光谱(FT-IR)对共聚物的结构进行表征,利用TGA测试手段对共聚物的热学性能进行测试,结果表明,共聚物的热性能与纯酚醛树脂相比得到不同程度地提高,而液晶双马来酰亚胺共聚物体系较二苯甲烷型双马来酰亚胺共聚物体系具有更好的耐热性.     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

端胺基聚氨酯增韧环氧树脂的研究

以聚乙二醇(PEG) 、甲苯二异氰酸酯(TDI)和间苯二甲胺(m-XDA)为原料合成了端胺基 聚氨酯(ATPU),并作为韧性固化剂形成了环氧胶粘剂体系。系统考察了该体系的固化过程、力学性能和断裂面形态结构。结果表明,增韧后材料的断面形态明显不同于未改性体系的形态,试样冲击断裂面形态具有明显的韧性断裂特征。当固化剂ATPU分子量为1237时,改性体系的冲击强度最高(25.2kJ/m²),比未改性体系提高了2倍。     

含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺的制备及其对环氧树脂的增韧改性

以端氨基聚二甲基硅氧烷（ATPDMS）和聚苯醚（PPO）为原料,采用一锅缩聚法合成了一种含硅氧烷链段和聚苯醚结构的芳香族聚酰胺（PAPM）,并通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和核磁共振（NMR）对其进行了结构表征。将PAPM作为增韧改性剂,与固化剂甲基六氢苯酐（MHHPA）一起加入环氧树脂（E51）中制备了E51/MHHPA/PAPM固化物。测试了PAPM和E51的相容性,结果表明,当添加量为5%~15%（质量分数）时,PAPM与E51在固化后的相容性良好,没有发生宏观可见光尺度上的相分离。力学性能测试结果表明：当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的临界应力强度因子（K_IC）相比不添加PAPM的环氧体系增加了112.2%;当PAPM添加量为5%时,环氧固化物的储能模量相比不添加PAPM的环氧体系增加了56.6%。采用扫描电子显微镜（SEM）对增韧改性材料的断面形貌进行了分析,结果表明其断裂面呈现漩涡状裂纹结构,断裂表现为韧性断裂。差示扫描量热法（DSC）测试结果表明,当PAPM添加量为15%时,环氧固化物的玻璃化转变温度（T_g）相对于不含PAPM的环氧体系提高了28.2℃。     

液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂的增韧机理

采用液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂进行改性,借助于扫描电镜(SEM)和力学性能测试手段研究了液体丁氰橡胶及纳米SiO2在环氧树脂体系中的形貌及增韧机理.结果表明,液体丁氰橡胶及纳米SiO2对环氧树脂都具备良好的增韧效果.     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

高性能TDE-85/E-51环氧树脂的聚氨酯增韧改性

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯（Pu）对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯（TDE-85）与二酚基丙烷缩水甘油醚（E-51）环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂（PU／EP）。通过红外光谱图、扫描电镜（SEM）、热重（TG）分析及力学性能的表征讨论PU／EP体系的结构与性能特征。研究结果表明：PU和EP分子链之间存在着化学接枝反应,能有效地改善PU／EP体系中PU和EP分子间的相容性及相互贯穿;与TDE-85与E-51的混和环氧树脂比,PU改性TDE-85与E-51的混和环氧树脂仍然具有很强的耐热性能,并且冲击强度、拉伸强度均获得显著提高;PU／EP体系断口裂纹呈明显的韧性断裂特征,说明TDE-85与E-51的混和环氧树脂PU改性增韧效果明显。     

改性酸酐增韧环氧树脂的制备及性能研究

采用-缩二乙二醇改性甲基四氢邻苯二甲酸酐,在此基础上用改性酸酐增韧环氧树脂.用扫描电镜(SEM)、材料试验机、DMA等对固化产物的微观结构、力学性能和耐热性能进行了测试与表征.结果表明,当一缩二乙二醇与甲基四氢邻苯二甲酸酐的摩尔比为1:1.25时,制备的改性酸酐对环氧树脂具有明显的增韧效果.当改性酸酐的加入量为15%时,固化产物的增韧效果最佳,冲击断面呈现明显的韧窝状且力学性能和耐热性能基本保持不变.     

螺环预聚物的合成及其对环氧树酯B-63的改性

由三羟甲基丙烷合成了螺环原碳酸酯单体3、9-二羟甲基-3',9'-二乙基-1,5,7,11-四氧杂螺环[5、5]十一烷单体(体积膨胀率+3.04%)以及它的预聚物,并用其来改性环氧树脂B-63.利用红外光谱、元素分析仪对螺环单体及预聚体进行了表征,依据DSC测试结果确定了改性环氧树脂的固化温度为115.9 ℃;利用万能材料实验机测试了固化改性环氧树脂的力学性能.实验表明:预聚体的加入明显提高了环氧树脂的粘接剪切强度和拉伸强度.     

纳米TiO2对环氧树脂表面施胶剂的增韧效果

以超声波法将不同比例的纳米TiO2分散在环氧树脂乳液中,增韧环氧树脂表面施胶剂,提高环氧树脂表面施胶剂的韧性和机械强度。研究了影响纳米TiO2在环氧树脂乳液中均匀分散的因素,并对改性后环氧树脂涂膜进行检测。结果表明改性环氧树脂的条件为:超声时间30 min、环氧树脂温度50℃、超声功率100%、环氧树脂质量分数60%、纳米TiO2添加量3%。此条件下改性环氧树脂乳液粒径为1.69μm,改性环氧树脂的不透明度、储能模量与损耗因子明显提高,玻璃化温度略有降低。将改性环氧树脂用于表面施胶,纸张纵向抗张强度、表面结合强度、耐折度有明显提高,挺度略有下降。