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硅烷单体改性环氧树脂的固化及性能

吴平章 , 戎宗明 , 陆冲 , , 叶章基 , 苏雅丽 , 王胜龙

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2012.04.001

分别用苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)单体对环氧树脂进行了化学改性,通过红外(FT-IR)、核磁(1H NMR)对其化学结构进行了表征.以聚酰胺650为固化剂,用差示扫描量热仪(DSC)研究了固化物的固化动力学.此外还研究了涂膜的热失质量(TGA)、吸水率、附着力等性能.结果表明:苯基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝上环氧树脂,与纯环氧树脂相比,改性后的树脂具有更好的热稳定性和更低的吸水率.改性环氧树脂固化后形成两面性质不同的涂层,与底材接触的涂层底面保留了环氧树脂原有的附着力,而涂层表面则具有高憎水性,起到防腐等作用.

关键词: 环氧树脂 , 硅烷 , 固化动力学 , 热性能 , 水吸收

聚乳酸/柠檬酸基聚酯共混物的降解性能

张伟阳 , 桂宗彦 , 徐媛媛 , 陆冲 ,

高分子材料科学与工程

采用熔融共混制备了聚乳酸/柠檬酸基聚酯(PLA/PEGCA)共混物(质量比85/15),通过对共混物在缓冲溶液中的失重率、吸水率、PLA相对分子质量、表面形貌和力学性能的测定,研究了其降解行为,并同纯PLA做了对比.结果表明,由于PEGCA的亲水性强,缓冲溶液容易渗透到材料内部,所以PLA/PEGCA共混物相对于纯PLA有更好的降解能力.12周时,PLA/PEGCA共混物的失重率与吸水率分别为0.8%和13.0%,明显大于纯PLA.共混物中PLA的组分相对分子质量下降程度大于纯PLA.随着降解时间的延长,共混物表面出现明显裂纹,力学性能降低,12周后冲击强度和拉伸强度分别为7.8 MPa和11.3 MPa,而纯PLA变化不大.

关键词: 聚乳酸 , 降解 , 柠檬酸基聚酯 , 共混物

聚乳酸/植物纤维复合材料的增容改性研究进展

沈子铭 , 张伟阳 , 桂宗彦 , 陆冲 ,

材料导报

根据现阶段植物纤维增强聚乳酸的研究状况,围绕PLA与植物纤维相容性差的问题,展开详细讨论,着重综述了不同的纤维表面改性方法和PLA基体改性方法,以提高两者的相容性.并指明了植物纤维增强PLA复合材料的发展方向和应用前景.

关键词: 聚乳酸 , 植物纤维 , 复合 , 改性 , 相容性

超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料的性能研究

张兴鲁 , 王耀先 , 张小康 ,

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.056

采用一种结构与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维相似、且对纤维表面具有良好浸润性的碳氢树脂(PCH)作基体,通过层压成型方法制得UHMWPE/PCH复合材料.研究了复合材料的力学性能、介电性能、吸湿性能及界面黏结性能.结果表明,UHMWPE/PCH复合材料介电性能优异、力学性能好、耐湿热性能较佳、界面黏结性能好,可用作高性能透微波复合材料.

关键词: 超高分子量聚乙烯纤维 , 聚合物基复合材料 , 界面黏结 , 介电性能 , 力学性能

UHMWPE/PCH复合材料性能研究

朱丹 , 王耀先 , 张兴鲁 ,

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.01.009

采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作增强材料,结构与UHMWPE纤维相似、且对纤维表面具有良好润湿性的全碳氢树脂(PCH)作基体,通过热压成型工艺制备UHMWPE/PCH复合材料,并通过扫描电镜、介电谱仪等方法对复合材料的力学性能、介电性能、吸水、湿热性能及界面粘接性能进行表征.结果表明,UHMwPE/PCH复合材料力学性能良好、介电性能优异、吸水率小、吸湿率低、粘接性能好.

关键词: 复合材料 , 透微波材料 , 介电性能

含氟硅环氧树脂的固化及其性能

薛伟 , 陆冲 , , 戎宗明

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2008.01.006

采用自制的含氟硅环氧树脂制备低表面能防污涂层,研究了低分子聚酰胺和四乙烯五胺分别作为固化剂时含氟硅环氧树脂体系的固化反应动力学和吸水率、附着力、硬度等涂膜性能.结果表明:与四乙烯五胺相比,低分子聚酰胺作为固化剂时具有较高的反应活性和更为优越的综合性能;当树脂体系中含氟硅环氧树脂的质量分数为15%时,涂膜对水的接触角达到108°,且吸水率、附着力和涂膜硬度的综合性能最佳,该树脂在低表面能防污涂料中具有较好的应用前景.

关键词: 环氧树脂 , 固化动力学 , 吸水率 , 附着力 , 接触角

芳纶纤维复合材料基体(AFR-TE)的性能研究

周洁鹏 , 王耀先 , 朱恒 ,

玻璃钢/复合材料

为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,本文从树脂基体入手,依据相似相容原理和芳纶的结构特点,合成出新型热固性树脂(AFR-TE)用作芳纶复合材料的基体.采用非等温DSC法研究了AFR-TE树脂体系的固化反应动力学,确定了合理的固化制度;测定了AFR-TE树脂浇铸体的力学性能和耐热性能;探讨了芳纶/AFR-TE复合材料的界面粘结性能.结果表明,AFR-TE树脂固化反应级数为一级;AFR-TE树脂浇铸体的热变形温度(123.5℃)比E-51环氧树脂提高了25%,AFR-TE树脂各项力学性能都优于E-51环氧树脂,韧性得到明显改善;芳纶纤维/AFR-TE树脂复合材料的层间剪切强度和横向拉伸强度为71.2MPa和30.2MPa,分别比芳纶/E-51环氧复合材料提高了22.8%和58.1%,这表明AFR-TE树脂对芳纶的界面粘结性明显优于环氧树脂.

关键词: 固化 , 树脂 , 芳纶纤维 , 力学性能 , 界面粘结性

芳纶纤维/AFR树脂复合材料界面粘结性能的研究

赖娘珍 , 周洁鹏 , 王耀先 , 董超亮 ,

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2011.04.001

为了改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,合成了一种新型树脂(AFR)作为基体,以未经任何表面处理的芳纶纤维作增强材料,制备了芳纶纤维/AFR复合材料.采用测定表面能、接触角、层间剪切强度、横向拉伸性能和扫描电镜观察形貌等方法,从宏观和微观等方面研究了芳纶纤维/AFR复合材料的界面粘结性能.结果表明,AFR树脂与芳纶纤维有相近的表面能,AFR树脂溶液与芳纶纤维的接触角为42.8°,而环氧树脂(EP)与芳纶纤维的接触角为68°,说明AFR树脂对芳纶纤维的润湿性优于EP树脂;芳纶/AFR复合材料的层间剪切强度、横向拉伸强度和纵向拉伸强度分别为74.64MPa、25.34MPa和2256MPa,比芳纶/EP复合材料的相应强度分别提高了28.7%、32.5%和13.4%,其复合材料破坏面的形貌也说明芳纶纤维与AFR树脂之间的界面粘结性能较好.

关键词: 芳纶纤维 , 界面粘结性 , 复合材料 , 接触角 , 层间剪切强度

聚硫橡胶改性环氧室温快干重防腐涂料的制备

曹国磊 , 陆冲 , , 戎宗明

涂料工业

用不同量的端巯基液体聚硫橡胶(PSR)对酚醛环氧树脂(F-51)进行改性,合成F-51/PSR预聚物,并用3种不同的固化剂(聚酰胺固化剂PA650、环氧酚醛胺固化剂T-31、腰果壳油改性胺固化剂NX-5454)分别对其进行固化.用红外光谱(FT-IR)对F-51/PSR预聚物的分子结构进行了表征.通过对改性环氧固化物拉伸性能的测试和用扫描电子显微镜(SEM)对固化物断面形貌的分析,评价了该固化物的增韧效果并分析了其增韧机理.此外还通过差示扫描量热仪(DSC)和热重(TGA)对涂膜的固化行为与热稳定性能进行了研究.结果表明PSR可以有效增韧F-51树脂,采用NX-5454为固化剂,当m(PSR):m(F-51)=0.2时,涂膜柔韧性和干燥速度得到了最有效提高,断裂伸长率从6.42%增长到18.25%,室温下涂膜1.5h内表干,4.5h内实干,达到了快速固化的要求.

关键词: 酚醛环氧树脂 , 液体聚硫橡胶 , 柔韧性 , 快干 , 防腐蚀

形状记忆聚乳酸/乙烯-乙烯醇共聚物的制备及性能

张新伟 , 张伟阳 , , 陆冲

高分子材料科学与工程 doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.06.030

以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作为催化剂,采用熔融共混法制备了不同反应时间的聚乳酸(PLA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,通过扫描电镜、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、力学测试等研究了在不同反应时间下,Sn(Oct)2对PLA/EVOH共混物的结构和性能的影响.结果表明,Sn(Oct)2能促使PLA和EVOH之间发生酯交换反应,形成的共混物具有形状记忆效应,且随反应时间延长,反应程度逐渐增加,共混物逐渐失去结晶能力,材料的热稳定性降低;同时PLA和EVOH的相容性得到改善;另外共混物的形状记忆效应随反应程度增加而不断提高,形变回复率最高达100%.

关键词: 聚乳酸 , 乙烯-乙烯醇共聚物 , 形状记忆效应

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