含苯并噁唑环氧树脂的合成、固化动力学及热性能

通过两步法制备了两种含苯并噁唑结构的环氧树脂双苯并二噁唑型环氧(DAROH-O)树脂与双酚A型苯并噁唑环氧(HOH-O)树脂,采用红外光谱和氢核磁共振波谱分析对树脂的结构进行了表征。结果表明:当以二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂时,对于DAROH-O/DDM体系,采用Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观反应活化能分别为176.92kJ/mol和175.36kJ/mol;对于HOH-O/DDM体系,采用Kissinger法和Ozawa法计算得到的表观反应活化能分别为198.45kJ/mol和196.15kJ/mol。热重分析结果表明这两种环氧树脂固化物的耐热性能均远高于普通双酚A环氧树脂/DDM固化物的耐热性能。固化物的失重过程包括两个阶段,第一阶段的分解出现在350～370℃,第二阶段的分解发生在600℃左右,属于苯并噁唑环的分解。     

含酚酞基团的聚酰亚胺膜材料的合成与性能

将酚酞分别和对氯硝基苯、2-氯-5-硝基三氟甲苯经Williamson反应得到3,3-双[(4-硝基苯氧基)苯基]酚酞和3,3-双[(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]酚酞;在Pd/C-水合肼还原作用下分别得到3,3-双[(4-氨基苯氧基)苯基]酚酞(Ⅰ)和3,3-双[(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]酚酞(Ⅱ).采用上述2种二胺单体分别与1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3,4,4-二苯醚四酸二酐(ODPA)和六氟二酐(6FDA)通过两步法制备出8种含酚酞基团的聚酰亚胺(PI)薄膜,然后采用核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和溶解性测试等测试手段和方法对所得到的PI的化学结构、光学性能、热性能和和溶解性等性质进行表征.研究结果表明,这些PI主要表现出非晶结构,且具有良好的溶解性和热性能;除PMDA基PI外,其余PI均表现出良好的浅色、透明特性.     

碳材料表面特性及形貌对阻燃环氧树脂燃烧和热解行为的影响

将制备的4种植物基多孔碳,甘蔗渣炭(SBC)、竹叶炭(BLC)、稻壳炭(RHC)及竹茎炭(BSC),以及购置的椰壳炭(CSC)、果壳炭(NSC)、碳纳米管(CNTs)及可膨胀石墨(EG)分别与聚磷酸铵(APP)复合用于阻燃环氧树脂(EP),研究了碳材料比表面积、表面活性及微观形貌对APP阻燃EP燃烧和热解行为的影响.物理吸附仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜研究指出,颗粒状竹茎多孔碳(BSC)的比表面积(2063m2/g)及表面活性基团C—O—、C≡O及COO—的比例显著大于其他碳材料;各种碳材料均以微米级尺度分布于阻燃EP基体.氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧及锥形量热仪研究表明,0.8 wt%BSC或CNTs与3.1 wt%APP协同阻燃EP的LOI分别由EP的24.6%提高到27.3%和27.6%,UL 94均为V-1级,峰值热释放速率分别比EP/APP降低了27%和28%.碳材料的协同阻燃效果主要取决于微观形貌;对于颗粒状多孔碳,其比表面积、O/C比及表面活性基团比例越大,协同阻燃效果越好.热失重分析、共聚焦拉曼光谱及XPS研究证实,碳材料提高了EP/APP复合材料的初始分解温度和残炭量;大的比表面及表面活性,以及管状形貌能够提高环氧树脂复合材料高温残炭量、促进残炭类石墨化转变、改善残炭耐高温氧化性能.     

双氨基邻苯二甲腈/环氧树脂固化物的制备及性能研究

本文合成出了一种双氨基邻苯二甲腈(DPN)单体,采用红外和核磁共振表征了DPN及其中间体含双氨基的酚类单体(DHTM)的分子结构,利用差示扫描量热证明了DPN的自催化性能及其对环氧树脂(EP)的固化作用。将DHTM与DPN分别与EP制得共混体系,然后将其固化。热失重和动态热机械性能测试表明,DPN-EP固化物的各项性能都要优于DHTM-EP固化物。其在氮气和空气下的初始分解温度(T_(5%))分别提高了27和68℃,计算得到的极限氧指数达到36.36,提高了9.12,其玻璃化温度为202℃,展现出了良好的耐热和阻燃性能。     

稀释剂对耐高温环氧树脂性能的影响

采用3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯(2010P)作为N,N,N',N'-四环氧丙基-4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(AG-80)/六氢苯酐(HHPA)固化体系的稀释剂。 通过粘度、拉伸、高温剪切、示差扫描量热法(DSC)以及高倍显微镜等技术手段及方法,考察稀释剂含量对环氧树脂的粘度、力学性能和热性能的影响,研究了稀释剂与环氧树脂之间的相互作用。 结果表明,2010P可以显著提高树脂的流动性。 随着2010P含量的增加,体系的拉伸强度会呈现先上升后下降的趋势,在质量分数25%时达到最大值。 DSC结果显示,2010P的加入会降低AG-80的玻璃化转变温度,但适量的加入可以进一步提高AG-80环氧树脂在高温条件下的粘接性能。 当2010P的质量分数为30%时,树脂在200 ℃的剪切强度可达到13.78 MPa。     

双酚A甲醛酚醛环氧树脂与二氨基二苯醚的固化反应及热降解

用傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和热重分析测试技术研究了双酚A甲醛酚醛环氧树脂(bis-ANER)与二氨基二苯醚(DDE)的固化反应及其固化产物的热降解性能。在等温固化反应中环氧基团红外光谱吸收强度随固化时间延长而逐渐减弱,羟基吸收强度逐渐增强,固化反应后期出现羰基红外吸收,其强度随固化时间的延长而增强。用Kissinger法和Ozawa-Flynn-Wall法计算出的bis-ANER/DDE非等温固化反应活化能分别为57.6和61.5kJ/mol。固化产物的热降解首先是醚键的断裂,在N2气和O2气气氛下起始阶段的热降解反应均符合g(α)=[-ln(1-α)]2/3的核增长反应机理,2种气氛下高温阶段的热降解机理不同,O2气在降解过程中产生氧化作用。     

含硅磷杂化物环氧树脂固化物性能研究

首先用γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷(KH-560)和亚磷酸二乙酯(DEP)反应的中间产物进行水解缩合反应,合成了一种含磷低聚硅氧烷杂化物.并用FTIR,NMR,GPC对其结构及分子量进行了表征.然后将含磷低聚硅氧烷引入到双酚A环氧树脂(E-54)制备硅磷杂化物环氧树脂的固化物.对这种含硅磷杂化物环氧树脂固化物的性能研究发现其极限氧指数为23～29,DSC分析结果玻璃化转变温度(Tg)可以达到204℃,失重5%的温度(Td)5%比纯E-54提高近20℃.该固化物具有阻燃性能,同时具有较好的热性能。     

DOPO基膦酸铝盐的制备及其阻燃环氧树脂的性能研究

以10-羟基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-OH)和六水合氯化铝为原料合成了一种DOPO基膦酸铝盐(DOPO-Al)阻燃剂,通过红外光谱、扫描电镜、能谱、核磁共振磷谱和热失重表征了其结构,并制备了DOPO-Al阻燃的环氧树脂,通过极限氧指数、锥形量热、热失重和差示扫描量热测试分析了该树脂的阻燃和热性能。结果表明,DOPO-Al为高温阻燃剂,其初始热分解温度(T_5%)高达595.5℃。DOPO-Al能提高环氧树脂的阻燃性能和耐热性。当DOPO-Al添加量为7.5%(wt)时,环氧树脂的LOI值由24.1%提高至31.3%;在燃烧过程中,使其热释放速率峰值、平均热释放速率、总热释放、总烟释放和总烟产量均降低,使残留物增加幅度高达135%。炭层分析表明DOPO-Al存在凝聚相阻燃机理。环氧树脂的T_5%和玻璃化转变温度分别高达368.9℃和161.8℃,所制备阻燃环氧树脂具有较好的热性能。     

水性环氧树脂制备方法的研究进展

水性环氧树脂（WEP）具有无毒、无味和施工简便等优点,在涂料,塑料和建筑等领域有重要应用。综述了WEP的制备方法(自乳化法,外加乳化剂法和固化剂改性法)和制备机理。对比分析了3种制备方法的优劣。参考文献32篇。     

用含螺环原碳酸酯的预聚物改性环氧树脂的粘接性能

用含螺环原碳酸酯的预聚物改性环氧树脂的粘接性能白如科，王长松，齐龙武，潘才元（中国科学技术大学材料科学与工程系，合肥，２３００２６）关键词螺环原碳酸酯，齐聚物，改性环氧树脂，粘接性能Ｂａｉｌｅｙ［１］发现双螺环化合物在双开环聚合反应时，伴随着体积膨胀...     

Curing Kinetics and Thermal Property Characterization of Bisphenol-F Epoxy Resin and MeTHPA System

The curing kinetics of bisphenol-F epoxy resin (BPFER) and curing agent 3-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride (MeTHPA), with N,N-dimethyl-benzylamine as an accelerator, were studied by differential scanning calorimetry (DSC). Analysis of DSC data indicated that an autocatalytic behavior showed in the first stages of the cure for the system, which could be well described by the model proposed by Kamal, which includes two rate constants, k ₁ and k ₂, and two reaction orders, m andn. The curing reaction at the later stages was practically diffusion-controlled. To consider the diffusion effect more precisely, diffusion factor, d(a), was introduced into Kamal's equation. The glass transition temperatures (T _gs) of the BPFER/MeTHPA samples were determined by means of torsional braid analysis (TBA). The thermal degradation kinetics of cured BPFER were investigated by thermogravimetric analysis (TG). This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

含螺环原碳酸酯的预聚物对环氧树脂的改性研究

Bailey发现螺环原酸酯和螺环原碳酸酯等单体在阳离子引发剂作用下进行双开环聚合反应时，伴随着体积膨胀［‘j．这一现象引起了高分子材料学家的极大兴趣，因为树脂固化时产生体积收缩，会使树脂材料内部产生收缩应力，是导致材料力学性能下降，使用寿命降低的主要原因之一．例如，用不饱和螺环原碳酸酯改性的某种补牙材料与牙的粘接力比不含螺环原碳酸酯的大一倍，并且改善了冲击强度而不改变模量．更为重要的是，由于体积稍微膨胀，补牙材料与牙齿间无缝隙，从而消除了在缝隙中繁殖细菌的可能性，达到既结实又卫生的目的【‘］．利用螺环…     

Synthesis and Thermal Properties of a Novel Nitrogen-containing Epoxy Resin

A new nitrogen-containing epoxy resin (XT resin) was synthesized from chain extension of xylenephenolformaldehYlde resin (XPF) and triglycidyl isocyanurate (TGIC) in the presence of base catalyst. FT-IR and H-NMR analysis confirmed the chemical structure of XT resin. It was cured with dicyandiamide (DICY) and diaminodiphenyl sulfone (DDS). Dynamic mechanical analysis (DMA) results showed that the introduction of triazine ring provides epoxy polymer with good thermal stability. Furthermore, high char yields at 800℃ in thermogravimetric (TGA)analysis indicated that XT resin had potential flame retardance.     

耐热芴型环氧树脂的非等温固化动力学

合成了9,9’-二[4-(2,3环氧丙氧基)苯基]芴,并以4,4’-二氨基二苯砜胺为固化剂,用非等温DSC法研究了其固化动力学,用Flynn-Wall-Ozawa法和Friedman法确定了固化动力学参数,用动力学模拟推测了固化机理函数,并用TGA法对等温固化树脂的耐热性进行了表征。结果表明:双酚芴环氧固化反应的表观活化能约63.86 kJ/mol,扩散因子为3.80×104s-1,反应级数为1.57;固化反应为枝状成核的自催化反应;等温固化后的环氧树脂于400℃开始分解,700℃时残碳率为41.73%。     

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。     

含磷萘基环氧的制备及其固化物的热分析

含磷萘基环氧的制备及其固化物的热分析;环氧;磷;改性;热性质;阻燃     

碳纳米管改性环氧树脂的导热和阻燃性能

以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)环氧树脂(Epoxy Resin,EP)为基体、甲基六氢苯酐(MHHPA)为固化剂、以多壁碳纳米管(MWCNTs)为添加剂制备了环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料。通过对微观结构、玻璃化转变温度(Tg)、热失重、热导率和锥形量热测试结果分析,研究了质量分数少于1.5%的MWCNTs对环氧树脂的导热和阻燃性能影响,结果表明,MWCNTs质量分数为1.5%时,复合材料发生团聚;纳米复合材料随着MWCNTs质量分数的增加Tg值先增加后降低;失重5%时,对应的温度先增加后降低,残炭量增加;样品的热导率呈现先升高后降低的趋势,当MWCNTs质量分数为1%时,复合材料的热导率最大;MWCNTs加入后环氧树脂的总释热量减少,释烟量增加,阻燃性得到一定程度的提高。     

FTIR法研究环氧树脂固化反应动力学

用傅里叶红外光谱（ＦＴＩＲ）法研究了双酚Ｓ环氧树脂和甲溴双酚Ａ环氧树脂分别与二胺基二苯砜在恒温条件下的固化反应动力学,得出了各反应的表观活化能。