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以1,5-萘二胺和对羟基苯甲酸为原料合成了一种新型含萘环结构的固化剂(GNA),并且用核磁共振氢谱(1 H NMR)确定了物质的结构。通过垂直燃烧法(UL 94V)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、吸水性测试和力学性能测试对不同质量分数添加量的 GNA 改性联苯型环氧树脂(YX-4000)的阻燃性能、热性能、吸水性和力学性能进行了研究。实验结果表明,随着固化剂 GNA 含量的增加,固化物的阻燃性能得到了提升,在 GNA 含量达到15%(质量分数)时,阻燃级别可以达到 UL-94V-0级。为了深入研究其阻燃机理,通过 TGA 和 SEM 对其燃烧残渣分析发现,固化物的表面有致密的炭层起到隔绝空气的作用,阻止燃烧进一步发生,在20%(质量分数)含量时,800℃的残炭率高达50%。另外通过吸水性和力学性能测试研究发现,与传统阻燃剂相比,固化物阻燃性提高,力学性能和吸水性能下降较小。在15%(质量分数)添加量时拉伸强度和拉伸模量为101 MPa 和76 GPa,弯曲强度和弯曲模量为29 MPa 和26 GPa,吸水率为1.626。

关键词: 固化剂 , 环氧树脂 , 阻燃性 , 吸水性

不同长度脂肪链对含萘环结构环氧树脂的固化动力学的影响研究

郑寅 , 石震 , 宋新建 , 王军刚

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.12.016

为了研究环氧树脂的不同长度脂肪链结构因素对其固化动力学和固化物性质的影响,合成了两种以萘环结构为分子骨架,以酯键链接两条对称的柔性脂肪链结构的环氧树脂,并通过核磁共振氢谱(1 H NMR)和元素分析(EA)对其结构进行了表征.以DDM为固化剂通过Ozawa法计算出R1/DDM和R2/DDM固化体系的反应活化能Ea分别42.34 kJ/mol和56.88 kJ/mol,并且发现具有长链结构的R1对固化反应有一定的阻碍作用,而短链结构的R2对固化体系有一定的自催化作用.对固化物的热稳定性、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度、弯曲强度和吸水率进行了测试,研究了它们之间的构效关系.研究结果表明随着环氧树脂脂肪链长度的增加,其固化物的耐热性、玻璃化转变温度和吸水性下降,而力学性能得到了提高.

关键词: 萘环 , 环氧树脂 , 固化动力学 , 构效关系

不同长度脂肪链含萘环结构环氧树脂对NC-3000型环氧树脂的改性研究?

郑寅 , 王苏展 , 杨瑾 , 石震 , 宋新建

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.024

为了研究不同脂肪链长度的环氧树脂对联苯苯酚环氧树脂/苯酚-亚联苯基固化剂(NC-3000/GPH-65)环氧体系的影响,合成了两种含萘环结构的具有不同长度脂肪链的环氧树脂 R1和 R2,通过核磁共振氢谱(1 H-NMR)和元素分析(EA)对其结构进行了表征。将 R1和 R2以1%、3%、5%、7%(质量分数)的添加量分别加入 NC-3000/GPH-65固化体系中制备固化物。通过示差扫描量热(DSC)和凝胶化时间测试研究 R1和 R2对 NC-3000/GPH-65固化体系固化行为的影响,对改性固化物进行了热重分析(TGA)、弯曲强度测试、拉伸强度测试、吸水性和玻璃化转变温度(Tg )测试。结果表明,具有长链结构的 R1对固化反应有延缓作用,而 R2对固化反应有促进作用。随着 R1和 R2添加量的增加,改性固化物的力学性能、耐水性、Tg 和耐热性都得到了一定程度的提高,通过 SEM对固化物断面进行分析发现,固化物的断裂形式由脆性断裂变成韧性断裂。与短链结构的 R2相比,长链结构的 R1能够使固化物的力学性能、Tg 和吸水率得到更大程度的提升,而其耐热性有一定程度的降低。

关键词: 环氧树脂 , 萘环结构 , 构效关系 , 改性 , 增韧 , 吸水性

ZrO2-莫来石复合耐火材料的反应烧结制备和抗热震性研究

赵世柯 , 黄勇 , 汪长安 , 黄校先 , 郭景坤

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2002.02.001

从先进陶瓷精细的制备技术出发,以超细ZrSiO4和Al2O3的反应烧结产物为结合相,以粗粒莫来石为骨料,制备出ZrO2-莫来石复合耐火材料.研究了材料的制备工艺、显微结构和力学性能,重点探讨了材料的抗热震性.所得ZrO2-莫来石复合耐火材料同时具有高的致密度(＞90%)和优良的抗热震性.

关键词: ZrO2 , 莫来石 , 反应烧结 , 耐火材料 , 抗热震性

红柱石骨料对脱硫喷枪用莫来石浇注料热震稳定性的影响

戚建强 , 李楠 , 李江

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.02.015

采用水冷法研究了红柱石骨料对脱硫喷枪用莫来石浇注料于800℃和1400℃烧后热震稳定性的影响.结果表明,随着试样中红柱石骨料含量的增加,烧后试样的热震稳定性提高.其原因是由于红柱石骨料和莫来石基质的热膨胀系数不一致,在烧后试样中产生了自发裂纹;同时,自发裂纹也使烧后试样的抗折强度降低.

关键词: 红柱石 , 莫来石 , 浇注料 , 热震稳定性 , 热膨胀 , 脱硫喷枪 , 铁水预处理

刚玉莫来石复相陶瓷热震及蠕变性能的影响因素分析

程本军 , 郭兴忠 , 杨辉

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.03.002

采用正交设计方法研究了硅微粉、氧化铝微粉及烧成温度对刚玉莫来石复相陶瓷热震稳定性及蠕变性能的影响机制.结果表明:烧结温度对复相陶瓷热震稳定性及蠕变性的影响最大,氧化铝微粉次之,硅微粉最小.高温抗折强度损失率在烧成温度为1650℃时最低,随氧化铝的含量增加而减小,并随硅微粉含量增加而增大.蠕变率随烧成温度的提高而减少,氧化铝质量分数为7%时最低,并随硅微粉含量增加而增大.通过调节硅微粉、氧化铝微粉及烧结温度,可控制颗粒与基质、莫来石的结合状态,气孔及残留α-Al2O3,从而改善材料的抗热震性及蠕变性.

关键词: 刚玉莫来石 , 复相陶瓷 , 热震稳定性 , 蠕变性

锆莫来石加入量对刚玉质耐火浇注料抗热震性的影响

陈杨 , 王永辉 , 朱冬冬

硅酸盐通报

以电熔刚玉、锆莫来石、α-Al2O3微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了刚玉质耐火浇注料.研究了锆莫来石加入量(质量分数分别为0、3％、6％、9％)对刚玉质耐火浇注料物理性能、物相组成和显微结构的影响.结果表明:随着锆莫来石加入量的增加,110℃×24 h烘干后试样体积密度呈先增大后减小,显气孔率呈先减小后增大趋势,常温抗折强度变化不大;1600℃×3h处理后耐火浇注料试样体积密度和常温抗折强度呈先增大后减小的趋势,1500℃×0.5 h高温抗折强度呈明显下降趋势.锆莫来石的引入对刚玉质耐火浇注料的抗热震性有所提高.综合各项性能,认为锆莫来石的最佳加入质量分数为3％.

关键词: 锆莫来石 , 刚玉 , 耐火浇注料 , 抗热震性