热膨胀系数和磁性可调的Mn_(0.983)CoGe/环氧树脂复合材料北大核心CSCD

为解决环氧树脂(Epoxy)热膨胀系数较大、热导率较低的问题,我们通过固相反应法制备了巨负膨胀材料Mn_(0.983)CoGe,并将不同体积分数的Mn_(0.983)CoGe粉末(平均颗粒直径~10μm)均匀分散至Epoxy中,制备成Mn_(0.983)CoGe/Epoxy复合材料.研究结果表明仅需加入体积分数为22.5vol.%的Mn_(0.983)CoGe,复合材料即在267 K^320K的温度区间内呈现近零的热膨胀系数.并且,Mn_(0.983)CoGe/Epoxy复合材料的热导率也随着Mn_(0.983)CoGe填充量的增加而显著提升.例如当复合材料中Mn_(0.983)CoGe填充量为30vol.%时,其150K处的热导率提升近3倍.此外,我们还发现,在与Epoxy复合之后,由于受到Epoxy基体产生的应力的影响,Mn_(0.983)CoGe磁结构相变温区展宽,同时六角相到正交相的转化率也显著降低.     

流延法制备高锂离子电导Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3固态电解质及其环氧树脂改性

以溶胶凝胶法合成的高纯Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3(LATP)纳米晶体粉末为原料,通过流延法成膜,在950℃下煅烧5 h合成LATP固态电解质片;对其进行环氧树脂改性后,能量色散X射线光谱元素图像表明环氧树脂完全浸入LATP内部,可以有效防止水渗透.研究发现流延法合成的LATP固态电解质在25℃?C时电导率高达8.70×10~(-4)S·cm~(-1)、活化能为0.36 eV、相对密度为89.5%.经过环氧树脂改性后电导率仍高达3.35×10-4S·cm-1、活化能为0.34 e V、相对密度为93.0%.高电导隔水的环氧树脂改性LATP固态电解质可作为锂金属保护薄膜用于新型高比容量电池.     

CF/PTFE纤维混编织物增强环氧复合材料干摩擦特性

采用碳纤维与聚四氟乙烯纤维(CF/PTFE)混编织物增强,制备了环氧树脂基自润滑复合材料,研究了钢背衬复合材料与45钢在环-环端面干摩擦状态下的摩擦学特性,考查了纤维织物、摩擦热、载荷、速度对材料摩擦磨损性能的影响,用红外热像仪、热电偶及风冷方式对摩擦副温度进行监控,用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对复合材料及偶件磨损面进行了观察与能谱分析.结果表明:与碳织物相比,混编纤维织物大大改善了复合材料的摩擦学性能,改善效果极大依赖于摩擦温度、载荷和速度参数.PTFE纤维磨损后在树脂基体及偶件表面形成减摩型转移膜层,材料表现为疲劳磨损特征.摩擦高温使复合材料摩擦学特性改变,黏结磨损加剧,偶件钢环表面出现氧化磨损,树脂基体塑性流动,摩擦力增大.混编纤维的排布方式影响复合材料的摩擦磨损性能,摩擦面上大量破碎的碳纤维易使偶件表面转移膜受到破坏,复合材料转变为以磨粒磨损为主,减摩主要源于磨屑中的润滑组分.     

无卤阻燃剂新戊二醇基苯基磷酸酯的合成与性能

采用氯化磷酸单苯酯(MPCP)和新戊二醇(NPG)为原料,以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,以四氢呋喃为溶剂,合成了一种含有新戊二醇结构的环状磷酸酯无卤阻燃剂新戊二醇基苯基磷酸酯(NGPP),并研究了其对环氧树脂阻燃性能的影响.反应收率可达81.2%.产物的结构经核磁、红外和质谱进行了表征.热分析表明,NGPP的起始热分解温度和最大热分解温度分别为189.0℃和259.4℃.NGPP在不饱和聚酯树脂中表现出较好的阻燃性能,且在添加适量三聚氰胺后阻燃性能进一步提高.     

噁唑烷酮环氧树脂的研究进展

含噁唑烷酮结构的树脂具有优良的耐热性、电性能及物理机械性能等。将噁唑烷酮环引入环氧树脂,可提高固化物的玻璃化转变温度、粘结性、介电性和阻燃性等。本文综述了噁唑烷酮环氧树脂的一般合成方法,探讨了原料配比、反应温度、催化剂种类及用量对噁唑烷酮环氧树脂合成过程的影响,分析了固化剂与噁唑烷酮环氧树脂固化产物性能之间的联系,对噁唑烷酮环氧树脂在绝缘材料、涂料、粘合剂、印刷电路板以及高性能树脂基体等领域的应用情况进行了详细介绍,并对其发展前景予以展望。     

双层包裹聚磷酸铵微胶囊合成及其在环氧树脂中阻燃研究

采用原位聚合法制备了蜜胺树脂(MF)和环氧树脂(EP)双层包裹聚磷酸铵(APP),得到一种新型核壳结构的微胶囊阻燃剂(EMFAPP).用傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对微胶囊的核壳结构进行了表征;用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级测试(UL 94)对EMFAPP在EP中的阻燃性能进行了研究.EMFAPP在EP基体中阻燃性能优异,当其添加量大于7%时EP/EMFAPP均通过UL 94 V-0级,LOI值达27.0%以上.与未包裹APP相比,EMFAPP耐水性明显提高;经水处理(75℃,6天)后,EMFAPP/EP仍可保持良好的阻燃性能.采用热重分析对EMFAPP及其阻燃复合物的热降解行为进行了研究,EMFAPP能够促进成炭,EP/EMFAPP(8 wt%)在700℃残炭率达16.2%,但其低温稳定性有所下降.此外,利用热失重-红外联用对EMFAPP/EP的热降解行为进行了研究,探讨相关阻燃机理.     

长亚甲基链段改性固化剂的制备与性能

采用二官能度环氧树脂对己二胺进行改性,得到了含多段长亚甲基链段的柔性固化剂。利用红外光谱表征其基本结构。采用环氧树脂E-44与之进行固化,通过不同温度下固化时间对力学强度影响的分析,初步确定其最佳固化条件为80 ℃,6 h。通过热重分析检测不同固化比例下固化产物的热稳定性,并采用差示扫描量热法研究该固化剂的固化动力学参数、反应活性、最佳固化温度及时间。对其固化物拉伸剪切强度进行测试,测试结果表明:在固化比例为1:0.5时,在-196 ℃、室温、60 ℃下的拉伸剪切强度分别为16.84,14.73和13.52 MPa,基本满足实际应用的需求。     

红外光谱分析用于双酚A型环氧树脂的实验教学

通过红外光谱的实验教学,学生掌握了在高温和空气中氧的共同作用下,环氧树脂会发生一系列化学变化,从而发生老化甚至失效。通过特定官能团的跟踪分析,学生全面学习和掌握了环氧树脂从固化到老化红外光谱分析的全过程。     

无机纳米填料在环氧树脂中的应用及分散

无机纳米材料可提高环氧树脂的韧性、模量、耐热性等性能,在航空、汽车、电子材料、工程陶瓷材料等方面得到应用。纳米材料在环氧树脂中存在着易团聚的问题,有效的分散方法包括物理分散和化学分散,物理分散包括研磨分散、超声分散、高压均质分散等;化学分散包括偶联剂法、表面修饰法、溶胶―凝胶法等。影响化学分散的因素有分散剂的用量、处理剂和溶剂的种类等。