一种低黏度环氧树脂的制备及性能研究

采用一种新型增韧剂CC对环氧树脂进行增韧改性,获得一种低黏度中温固化环氧树脂体系。测试了树脂的力学性能,并通过红外光谱和动态热机械能分析等方法,对树脂的组织和性能进行了研究。结果表明：当CC的质量分数为19%时,环氧树脂的剪切强度和拉伸强度最大,分别为25.1 MPa和55.88 MPa;该环氧树脂具有较低的黏度;固化过程中各组分反应完全,树脂刚度较大,玻璃温度Tg达110.36℃。     

改性双酚A环氧树脂固化机理及其性能

用脂环族三官能度环氧树脂TDE-85改性双酚A型环氧树脂,达到提高耐热性与强韧性的目的.利用DSC对其固化反应机理进行了深入研究,并借助DDA确定中温固化工艺,对中温固化树脂基体的力学性能和热性能的研究表明固化物力学性能优良,与普通双酚A型树脂相比,相同固化体系树脂浇铸体的拉伸强度由47.30 MPa提高到 70.50 MPa,弯曲强度由62.74 MPa提高到85.48 MPa,冲击韧性由9.08×103 J/m2提高到1.09×104 J/m2,拉伸强度、断裂延伸率、弯曲强度及冲击韧性分别提高49.05%、50.0%、36.24%及19.53%.IR 分析表明,固化物的固化度为92.3%.     

新型潜伏性环氧树脂体系固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)技术对改性咪唑类固化剂(MIM)及其微胶囊固化剂(MIC)与E-51环氧树脂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger和Crane方程对该固化反应进行了动力学分析,在此基础上探讨了固化剂包覆处理前后其环氧树脂体系的固化动力学参数与固化剂室温贮存性能的关系。结果表明:在不同升温速率下,E-51/MIM反应体系的放热量均大于E-51/MIC体系;两固化反应体系的反应级数均为0.89;与E-51/MIM体系相比,E-51/MIC体系的固化反应活化能和频率熵因子均较大,并具有更好的室温贮存性能。     

反应性树脂体系化学增黏和物理减黏机制的分离

采用等温差示扫描量热(DSC)法,研究了CTD-128环氧树脂与GA-327(DDM改性芳胺)的固化度-时间变化关系;采用AR2000EX型旋转流变仪,测试了上述体系的等温黏度-时间关系.比较等温条件下的固化度-时间关系和黏度-时间关系,建立了等温条件下的黏度-固化度的等时对应关系,结果表明在纯化学增黏机制影响下,树脂体系的黏度随固化度增加先缓慢增加,当固化度增大到一定程度后黏度快速增加.将等温条件下的黏度-固化度关系进行变换,得到恒定固化度下的黏度-温度关系,揭示了在物理减黏机制影响下,树脂体系黏度随温度的增加而降低,并且黏度降低幅度随固化度的增加而增大.两种黏度影响机制分离的实现,为反应性树脂体系实时黏度的准确预测提供了技术支持.     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水剂的制备及应用性能的研究

用反相悬浮聚合法合成了丙烯酸-丙烯酰胺共聚物[P(AA-AM)]高吸水性树脂.讨论了其在蒸馏水及NaCl水溶液中的吸液性能,通过对滤液电导率的测定探讨了高吸水树脂吸盐水的机理.分别研究了在不同离子强度下NaCl、CuCl2、FeCl3和MgCl2、CaCl2、BaCl2以及KCl、KBr、KI水溶液中的吸液性能;以及在相同离子强度的不同盐溶液中的吸液性能.另外,研究了温度对树脂吸收性能的影响以及树脂的保液性能.结果表明,①随离子强度的增加吸液倍率显著下降;等离子强度下多价阳离子的存在使吸液倍率急剧减少;而同一主族阴离子的钾盐溶液中,当离子强度相等时,吸液倍率按阴离子半径从大到小的顺序依次降低,但差别很小.②高吸水性树脂中的非离子型单体的引入有利于提高树脂的抗盐性以及对不同种类盐的稳定性.在蒸馏水中,吸收倍率随温度升高而降低;但在质量分数3%的NaCl水溶液中,吸收倍率随温度的升高而升高.③合成的该高吸水性树脂具有很好的保液性能.     

RFI用环氧树脂固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了E-44/E-21混合环氧树脂与GA-327(DDM改性芳胺)的固化过程,研究了升温速率对固化体系DSC曲线的影响,确定了该固化体系的反应动力学方程为dαdt=2.27×104exp(-(4764.65)/T)(1-α)0.861;采用最佳固化温度外推法得到E-44/E-21(6∶4)/GA-327体系的最佳固化制度为100℃/30min 120℃/30min。按该固化制度制备的浇铸体的固化度达95.7%,拉伸强度和弯曲强度分别为62.71MPa和97.92MPa。     

列车用复合材料阻燃性能研究

不同类别的阻燃剂配合使用能产生协效作用,大大提高阻燃效果。在甲基丙烯酸类不饱和聚酯树脂9001基体中,添加微囊化红磷/氢氧化铝/三氧化二锑/甲基膦酸二甲酯(MRP/Al(OH)3/Sb2O3/DMMP)阻燃剂体系,对其树脂体系固化物及玻璃纤维织物复合材料的力学性能和阻燃性能进行了实验研究,提出了一种有望用于列车复合材料大尺寸构件制造的性能优异、价格低廉的新体系。结果表明,当质量添加比例分别为12%MRP、50%Al(OH)3、2%Sb2O3时,树脂体系室温粘度100mPa.s左右,凝胶时间超过80min,适用于RTM和VIMP等大尺寸构件成型工艺;复合材料拉伸强度215.4MPa,弯曲强度177.15MPa,拉伸模量13.85GPa,弯曲模量13.36GPa,氧指数39.7。     

POSS改性AFG-90环氧树脂体系流变特性

对新型有机-无机杂化纳米材料多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)改性AFG-90环氧树脂体系前后的粘度变化进行研究,并根据双Arrhenius方程建立了与试验数据较为符合的化学流变模型,同时以此模型对改性树脂体系RTM工艺性能进行评估.     

CCCW对硫铝酸盐水泥固化土强度的影响

水泥土强度与自身密实度有很大关系,水泥水化生成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶能胶结土壤颗粒,但固化土中仍会存在大量孔隙;而水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)能促进水泥水化,生成不溶于水的结晶,填充固化土孔隙,提高固化土密实度。采用硫铝酸盐水泥(SAC)作为主固化材料,选取CCCW作为固化土外掺剂,研究了CCCW对SAC固化土力学性能的影响。结果表明:同质量分数条件下,CCCW固化土强度平均为SAC固化土的70%左右;低质量分数CCCW复合SAC会有效提高固化土强度,但随着质量分数的增加,SAC固化土7 d强度会逐渐降低;4%的CCCW复合到12%的SAC中,固化土强度要高于20%的SAC固化土强度。     

钢纤维改性环氧树脂砂浆力学性能

采用硅烷偶联剂对钢纤维表面改性,研究了不同体积分数、长径比和偶联剂改性前后钢纤维环氧树脂砂浆(SFEM)的力学性能,结果表明钢纤维对SFEM有显著增强作用。当钢纤维体积分数为2.0%,长径比为45,SFEM的抗折强度、抗压强度、峰值荷载和弹性模量达到最大值,较环氧树脂砂浆(EM)分别提高了51.73%,34.87%,39.98%和118.45%;钢纤维经偶联剂改性后,SFEM的抗折强度和抗压强度进一步提高,较改性前分别提高了10.52%和12.12%。     

侧面封边对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料吸湿规律的影响

采用称量法和排水法联合,研究了侧面封边和未封边单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料层合板试件的吸湿量和体积变化率与浸泡时间的关系,结果显示,复合材料侧面吸湿的速度远大于表面吸湿速度;侧面封边复合材料试件的饱和吸湿量为1.30％,而未封边试件的为2.26％,即与侧面封边试件相比,未封边试件的饱和吸湿量(质量比)增加了73....     

超细粒子对环氧树脂的增韧改性研究

用NW-2辛酯偶联剂改性过的复合氧化锌(ZnO)超细粒子对环氧树脂进行增韧,借助于SEM和力学性能测试手段研究了ZnO粒子的形貌以及NW-2辛酯偶联剂改性复合ZnO粒子在环氧树脂体系中的增韧情况及其机理.结果表明:经过NW-2辛酯偶联剂改性的复合超细ZnO粒子对环氧树脂具备良好的增韧效果.     

沿海地区装甲车辆车体防腐用新型粘料的研制

沿海地区特殊海洋环境造成装甲装备的严重腐蚀,为了研制一种新型的耐蚀有机涂层,特研究了有机硅改性环氧树脂的化学反应,并对改性树脂的性能进行了测试分析,结果表明,改性树脂克服了环氧树脂的耐温性差、亲水性强以及盐水渗透率高等性能缺陷,为进一步制备该地区装甲装备防腐涂料奠定了基础。     

极性基团对环氧树脂基体力学性能及吸水特性的影响

研究了CYD- 128/THPA/DMP- 30 (CTD)、TDE- 85/THPA/DMP- 30(TTD)、CYD- 128/IPDA(CI)与TDE- 85/IPDA (TI)4种环氧树脂基体浇铸体的拉伸、弯曲和耐海水性能,分析了树脂、固化剂类型和分子结构对树脂基体性能的影响.结果表明,使用相同固化剂时,TDE...     

Investigation of the mechanical and ballistic properties of hybrid carbon/ aramid woven laminates

High-performance ballistic fibers, such as aramid fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE), are commonly used in anti-ballistic structures due to their low density, high tensile strength and high specific modulus. However, their low modulus in the thickness direction and insufficient shear strength limits their application in certain ballistic structure. In contrast, carbon fiber reinforced epoxy resin matrix composites (CFRP) have the characteristics of high modulus in the thickness direction and high shear resistance. However, carbon fibers are rarely used and applied for protection purposes. A hybridization with aramid fiber reinforced epoxy resin matrix composites (AFRP) and CFRP has the potential to improve the stiffness and the ballistic property of the typical ballistic fiber composites. The hybrid effects on the flexural property and ballistic performance of the hybrid CFRP/AFRP laminates were investigated. Through conducting mechanical property tests and ballistic tests, two sets of reliable simulation parameters for AFRP and CFRP were established using LS-DYNA software, respectively. The experimental results suggested that by increasing the content of CFRP that the flexural properties of hybrid CFRP/AFRP laminates were enhanced. The ballistic tests’ results and the simulation illustrated that the specific energy absorption by the perforation method of CFRP achieved 77.7% of AFRP. When CFRP was on the striking face, the shear resistance of the laminates and the resistance force to the projectiles was promoted at the initial penetration stage. The proportion of fiber tensile failures in the AFRP layers was also enhanced with the addition of CFRP during the penetration process. These improvements resulted in the ballistic performance of hybrid CFRP/AFRP laminates was better than AFRP when the CFRP content was 20 wt% and 30 wt%.     

结构吸波材料的高性能树脂基体研制

文中介绍所研制的一种高性能改性环氧树脂具有介电常数较低、损耗正切较高、耐热性好和强度较高的特点。     

环氧树脂/CTBN/无机颗粒高分子合金修补剂材料的制备与性能分析

通过端羧基丁腈液态橡胶(Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile,CTBN)协同纳米Al2O3、SiO2颗粒与微米MoS2颗粒共混改性环氧树脂,制备了双组分的耐磨高分子合金修补剂材料。采用拉伸、摩擦磨损等试验及SEM等方法测试和分析了该高分子合金修补剂的拉伸强度、显微硬度等基本性能及摩擦学性能,并对其耐磨减摩机理进行了分析。结果表明:该材料的拉伸强度为42.3MPa,拉伸剪切强度为13.8MPa,显微硬度为231.1MPa,摩擦因数为0.17,耐磨性比LY12铝合金提高了50%。