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作者：韩建苏州大学

学位级别：硕士

双马来酰亚胺(BMI)是耐热热固性树脂的典型代表,是制备高性能结构/功能材料最具竞争力的树脂品种之一,在国防军事、电子信息、交通运输等尖端工业领域中扮演着不可或缺的重要角色。目前BMI固化方式为热固化,其最大的缺点是固化温度高、... 详细信息

双马来酰亚胺(BMI)是耐热热固性树脂的典型代表,是制备高性能结构/功能材料最具竞争力的树脂品种之一,在国防军事、电子信息、交通运输等尖端工业领域中扮演着不可或缺的重要角色。目前BMI固化方式为热固化,其最大的缺点是固化温度高、生产周期长,由此易造成固化树脂的残余应力大,树脂的优异性能难以充分发挥等缺点。因此,如何获得更好的固化工艺条件成为BMI改性研究的重要内容之一。与其他固化方法相比,紫外光(UV)固化技术具有固化速度快、生产效率高、污染小、节省能源、降低成本、满足户外等特殊要求的优点,因此,作为“面向21世纪的绿色工业新技术”,UV固化得到了学术界和工业界的广泛关注。无疑,积极开展可紫外光固化的高性能BMI树脂的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文旨在探讨BMI实现紫外光固化的最佳条件,建立BMI紫外光固化的方法,获得经紫外光固化的高性能BMI树脂,同时制备可紫外光固化BMI树脂。本文采取高温溶解的方法制备了N,N'-4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)/1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)/光引发剂体系,采用红外光谱分析法对体系UV固化反应性进行了表征,采用凝胶转化率曲线法、表干时间法以及热重分析法研究了光引发剂和BDM对体系UV固化凝胶率和热稳定性的影响。研究结果表明,BDM/HDDA体系需要在光引发剂的引发下才能进行UV固化,光引发剂中2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷(TPO)的综合引发效果要好于同类引发剂安息香乙醚(BE)和提氢型光引发剂二苯甲酮-三乙醇胺(BP-TEA)体系。研究了光引发剂对BDM/苯乙烯(St)体系UV固化反应性和UV固化效率的影响,并探讨了BDM含量对BDM/St体系UV固化的影响。研究表明,BDM/St体系只有在自由基裂解型光引发剂的引发剂下才能进行UV固化,光引发剂中TPO的综合引发效果要优于BE。制备了可UV固化的BDM/4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)体系,研究了光引发剂的种类和含量以及BDM含量对BDM/HBVE体系UV固化的影响。研究结果表明,BDM/HBVE体系在自由基裂解型光引发剂的引发下可以进行UV固化,BDM的含量过低会造成体系无法达到表干,相同条件下BDM的含量越高体系UV固化凝胶率就越大。

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基于聚酰亚胺-b-聚硅氧烷嵌段共聚物构筑纳米结构的高性能氰酸酯树脂的研究

基于聚酰亚胺-b-聚硅氧烷嵌段共聚物构筑纳米结构的高性能氰酸酯...

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作者：叶雅仪苏州大学

学位级别：硕士

脆性大是热固性树脂(TRs)固有的最大不足之一,而现有的增韧方法往往会劣化树脂原有的优异性能。前期研究表明,嵌段共聚物(BCP)在低添加量下便具有良好的增韧效果,并且可通过控制嵌段共聚物的结构与含量以调控树脂的纳米结构。然而,现有... 详细信息

脆性大是热固性树脂(TRs)固有的最大不足之一,而现有的增韧方法往往会劣化树脂原有的优异性能。前期研究表明,嵌段共聚物(BCP)在低添加量下便具有良好的增韧效果,并且可通过控制嵌段共聚物的结构与含量以调控树脂的纳米结构。然而,现有的BCP并不具备突出的耐热性,不适用于增韧以氰酸酯(CE)树脂为代表的耐热TRs。此外,尚未有涉及到BCP改性树脂的介电性能、阻燃性能等方面的研究。本文旨在针对目前增韧耐热TRs存在的这一瓶颈问题展开相关研究。本文从新型聚酰亚胺-b-聚硅氧烷(PI-b-PSi)刚柔BCP的设计出发,以含氟聚酰亚胺(PI)作为硬段,聚硅氧烷作为软段(PSi),制备了一系列PI-b-PSi/CE改性树脂,探究PI-b-PSi的添加量与刚柔嵌段含量比对纳米结构的影响,构建纳米结构与性能的关系,获得兼具高耐热、优异力学性能和介电性能、良好工艺性的高性能树脂。本文研究工作主要包括以下两个方面。首先,设计合成了具有不同刚柔嵌段含量比的PI-b-PSi,并对其结构与性能进行了充分的表征。刚柔嵌段含量比为9:1、8:2和7:3时,分别标号为PI-b-PSi1、PI-b-PSi2和PI-b-PSi3。PI-b-PSi带有少量端氨基,且具备优良的耐热性,其初始热分解温度(Tdi)在461-482℃。其次,制备了系列PI-b-PSi/CE改性树脂,系统研究了改性树脂的固化行为、交联结构、耐热性、介电性能、力学性能及其增韧机理和阻燃性能。研究结果表明,PI-b-PSi/CE体系较CE体系均有着较低的固化温度,PI-b-PSi/CE固化交联网络中的纳米结构与PI-b-PSi的结构和含量密切相关。PI-b-PSi1,PI-b-PSi2形成球形胶束均匀地分散于基体中,当含量由5wt%上升至10wt%,胶束微区的尺寸随之上升;PI-b-PSi3则同时形成蠕虫状胶束和球形胶束,两者比例可通过改变含量而调控。相较于CE树脂,所有的改性树脂都有着较低的介电常数和损耗及显著提升的韧性、强度与刚性。其中5PI-b-PSi3/CE的拉伸强度及杨氏模量较CE树脂分别提升了52%、16%,弯曲强度和弯曲模量分别提升了46%、37%,此时冲击强度达到CE树脂的2.4倍,断裂韧性(KIC)达到CE树脂的3.9倍。表明本文所合成的PI-b-PSi在保持CE树脂优良的各项性能时,具备着优异的增韧、增强能力,解决了目前增韧方法的瓶颈问题。此外,本文研究了改性树脂的阻燃性能。PI-b-PSi/CE表现出不同的阻燃性能。与CE树脂相比,5PI-b-PSi1/CE的防火性能指标(FPI)上升了37%,火势增长指数(FGI)和热释放速率峰值(PHRR)降低了34%和29%,表现出良好的阻燃性。

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新型透明高介电常数聚丙烯腈—三氟甲基磺酸锂/环氧树脂复合材料的研究

新型透明高介电常数聚丙烯腈—三氟甲基磺酸锂/环氧树脂复合材料...

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作者：孙胜苏州大学

学位级别：硕士

高介电常数(High-k)聚合物基复合材料(PMCs)在可卷曲触摸屏、机器人传感器和电子皮肤等领域具有巨大的应用前景。要求材料不仅具有High-k,而且应该兼具高透明性、柔韧、高强度、高击穿强度和低介电损耗等多功能。但目前研发一种兼具多... 详细信息

高介电常数(High-k)聚合物基复合材料(PMCs)在可卷曲触摸屏、机器人传感器和电子皮肤等领域具有巨大的应用前景。要求材料不仅具有High-k,而且应该兼具高透明性、柔韧、高强度、高击穿强度和低介电损耗等多功能。但目前研发一种兼具多功能的高介电常数复合材料仍然是一个具有重大意义的挑战。本文围绕这一挑战展开了研究,主要内容分为以下两个方面。首先,以环氧树脂(EP)为基体,以聚丙烯腈(PAN)-三氟甲基磺酸锂(LiTf)杂化体为导体,制得了一种新型多功能复合膜。深入研究了复合膜的组成对复合材料结构与性能的影响。研究结果表明,与前人所报道的High-k材料相比,EP/(PAN-LiTf)复合膜的最大特色是在具有High-k的同时,兼具透明、高柔性、高强度和高击穿强度。当EP含量为22wt%时,所制得的0.22EP/(PAN-LiTf)复合膜在600-800nm波长范围内平均透过率在91%,断裂伸长率约为12.7%;与此同时,介电常数、交流击穿强度和最大储能密度分别达到22.1(100Hz)、41.9kV/mm和0.172J cm,是EP树脂值的4.9倍、1.8倍和15.2倍,克服了传统导体加入聚合物后,导致相应复合材料的击穿强度显著降于聚合物的弊端。深入探讨了EP/(PAN-LiTf)复合材料优异综合性能的本质。研究表明EP/(PAN-LiTf)复合材料的独特结构是以PAN为桥梁,使得Li在EP/(PAN-LiTf)复合材料均匀分散;同时通过EP、PAN和LiTf三者之间强烈的相互作用,构筑了均匀、缺陷少的交联结构。其次,在复合材料具有优异透明性的前提下,使复合材料获得更加优异的介电性能,以具有独特导电特性的PAN-LiTf复合膜为中间层,以EP树脂为顶层和底层设计了EP/PAN-LiTf/EP层状复合材料。深入研究了层状结构对EP/PAN-LiTf/EP复合材料介电性能的影响。研究结果表yao明,当PAN-LiTf复合膜中LiTf的添加量为50wt%时,EP/PAN-0.5LiTf/EP复合材料的透过率在600-800nm波长范围内保持高透过率(平均90%)。在100Hz下,EP/PAN-0.5LiTf/EP复合材料的介电常数和介电损耗分别为109和0.8,介电损耗仅是PAN-0.5LiTf值的0.06倍。EP/PAN-LiTf/EP复合材料优异的介电性能源于EP层与PAN-LiTf层的界面极化,同时EP膜有效地阻断了电荷在层与层界面处的传递。这种特殊结构的复合材料具有不同于传统导体/聚合物复合材料的综合性能,包括高透光性、高介电常数、低介电损耗,克服了传统导体与聚合物复合后,介电损耗较高及透明性降低的弊端。本文为研制透明多功能High-k聚合物复合膜的制备提供了新思路。

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开环移位聚合合成聚双环戊二烯

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作者：郭敬西北工业大学

学位级别：硕士

环烯烃的开环移位聚合(ROMP)已经成为高分子工程领域的一个研究热点。其中，双环戊二烯(DCPD)由于具有来源方便、价格低廉，聚合物力学性能优异等优点而成为开环移位聚合的重要研究对象之一。本文介绍了烯烃移位反应、开环移位聚合反应... 详细信息

环烯烃的开环移位聚合(ROMP)已经成为高分子工程领域的一个研究热点。其中，双环戊二烯(DCPD)由于具有来源方便、价格低廉，聚合物力学性能优异等优点而成为开环移位聚合的重要研究对象之一。本文介绍了烯烃移位反应、开环移位聚合反应的基本发展概况，对DCPD的ROMP用催化体系、聚双环戊二烯(PDCPD)的改性进行了归纳，并指出了本文的研究背景、意义和方法。本文拟采用高效价廉的WCl-EtAlCl体系为催化体系，经ROMP合成高性能的PDCPD，主要包括如下几个方面的内容。 (1) 在严格惰性环境下将烷氧基(-OR)和芳氧基配体(-OAr)引入主催化剂WCl分子，分析比较了配体对改善WCl与单体DCPD的相溶性以及提高催化体系催化活性的效果。筛选得出对壬酚是最优的改性物。考察了各改性工艺条件对催化体系催化活性的影响，得出了最优的工艺条件：对壬酚与WCl的摩尔比为1.3，酚的甲苯溶液的浓度与WCl的甲苯浆液浓度一致(例如0.2mol/L)，酚的甲苯溶液的加入速率为1/3×10mol/min，加热温度为35-40℃，反应时间为6-8h。 (2) 以改性WCl-EtAlCl为催化体系，模拟反应注射成型工艺合成PDCPD。考察了主要反应条件如苯甲腈的用量、聚合反应温度、主催化剂的用量和助催化剂的用量等对聚合反应速率、聚合反应转化率和PDCPD膨胀值的影响，并得到了最优的聚合反应条件：苯甲腈与WCl的摩尔比为3，聚合反应温度为70℃，DCPD与WCl的摩尔比为1500，EtAlCl与WCl的摩尔比为11。并考察了后固化对PDCPD结构与性能的影响，分析提出PDCPD的后固化按阳离子加成反应机理进行，并得出结论：按最优工艺条件制备的PDCPD不需要后固化，后固化破坏其良好韧性结构，材料变脆，性能下降。 (3) 利用FTIR对PDCPD的交联结构进行分析，并据此讨论了聚合反应的开环移位聚合机理。测试了PDCPD的主要力学性能、热性能和耐介质性能，

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CTBN改性氰酸酯树脂研究

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作者：贾丙雷西北工业大学

学位级别：硕士

高性能树脂基复合材料在航空、航天和民用领域都有重要应用，作为一种新型高性能树脂基体，氰酸酯树脂(CE)是目前树脂基复合材料研究领域的重点之一。CE树脂单体和固化树脂独特的化学结构，赋予其优异的综合性能，表现出力学性能高、耐... 详细信息

高性能树脂基复合材料在航空、航天和民用领域都有重要应用，作为一种新型高性能树脂基体，氰酸酯树脂(CE)是目前树脂基复合材料研究领域的重点之一。CE树脂单体和固化树脂独特的化学结构，赋予其优异的综合性能，表现出力学性能高、耐高温、介电性能优、吸水率低的特点，在树脂基复合材料、胶粘剂、电子封装、绝缘功能材料等领域都显示出较大的应用潜力。但与其它热固性树脂一样，氰酸酯树脂也存在脆性的弱点，限制了其应用范围，要使其在高性能复合材料领域中得到更广泛地应用，需要对CE树脂进行增韧改性以克服脆性。本文采用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)对双酚A型氰酸酯树脂(BADCy)和双环戊二烯型氰酸酯树脂(DCPDCE)进行增韧改性研究，主要进行了几个方面的研究工作： 1) 两种氰酸酯树脂改性体系的反应性研究。研究表明CTBN的加入，使氰酸酯树脂中的—OCN基团消失所需的时间缩短，表明CTBN的加入影响了氰酸酯树脂的固化过程，CTBN对氰酸酯树脂的固化反应具有催化作用，改性体系反应程度高于纯氰酸酯树脂反应程度。 2) 对固化树脂性能的研究。对CTBN改性氰酸酯树脂的加工性能、力学性能、热性能、湿热老化性能和介电性能研究结果表明，CTBN可提高固化树脂体系的韧性，但热性能及耐湿热性能有所下降。当CTBN添加量为2wt％时，改性DCPDCE体系综合性能最佳;当CTBN添加量为15wt％时，改性BADCy体系综合性能最佳。虽然介电性能有所下降，但下降幅度不大，基本上能保证氰酸酯树脂优良的介电性能。CTBN增韧改性两种氰酸酯树脂的规律遵从孔洞剪切屈服理论。 3) 对纤维增强复合材料性能的研究。对玻璃纤维和碳纤维增强复合材料的力学性能、湿热性能和电性能研究结果表明CTBN的加入，提高了氰酸酯树脂纤维增强复合材料的力学性能，但是湿热老化性能和介电性能都有小幅下降。

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耐久型不干胶标签研究

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作者：崔敏敏（Carry cui）苏州大学

学位级别：硕士

在不干胶标签行业,耐久型标签作为非常重要的一个分支。这类标签在标签结构,材料选择,加工工艺以及性能管控方面都有其特殊性。本文基于一般不干胶结构,对耐久型标签主要结构进行了分解介绍。表层为面材,中间层为胶膜,底层为底纸。这三... 详细信息

在不干胶标签行业,耐久型标签作为非常重要的一个分支。这类标签在标签结构,材料选择,加工工艺以及性能管控方面都有其特殊性。本文基于一般不干胶结构,对耐久型标签主要结构进行了分解介绍。表层为面材,中间层为胶膜,底层为底纸。这三个主要结构框架了不干胶标签的基本属性,也决定了不同产品之间的性能和加工上的差异。在材料选择方面对耐久型运用要求进行了探讨,包括对面材和底纸的相关性能进行了研究。本文对耐久型标签生产过程中的各个加工环节做了解析,同时对重点环节工艺参数控制进行研究。通过测试识别出影响涂硅效果的关键因子辊轮速度、温度与涂硅克重,一般涂布克重控制在1g/m左右(CW Ave control at 1gsm),硅油粘度越低,Coverage越好,辊轮的温度对涂布克重及Coverage有显著的影响,适当提高温度可提高涂布质量(28°C-30°C),最高的纸面温度能得到最好的Coverage。本文基于测试结果识别了影响不干胶标签粘性的主要因素,被贴物表面的干燥和清洁状态、贴标时标签和被贴物的含水率应平衡、贴标压力和抚标、被贴物的表面温度、被贴物表面形状。通过DOE实验发现,分切后成品收卷用的纸芯管含水率高低对最后收卷质量有重要影响。纸芯管在环境中会与外界进行水平衡,纸纤维在高湿环境中吸水导致纸管外径膨胀,在卷芯内部产生向外的应力,从而对卷内张力起到了增加作用。相反,如果纸纤维在低湿度环境中失水,外径缩小,卷内应力随之释放,当卷内摩擦力小于滑动摩擦极限阀值时,出现卷松现象。因此纸管原始水分含量越低(38是保证膜类材料印刷着墨性的最低值,电晕处理、印底涂油墨、覆膜处理、对油墨充分搅拌、同色多次叠印印刷、更换大功率UV灯管等均可有效改善材料着墨性能。耐久型不干胶标签掉墨主要影响因素是墨层厚(油墨固化速度)。将印刷色组尽量调至前边的工位印刷,使目标色接受多次UV光照射加强固化以及原墨中加适量光敏剂,用来加速油墨固化都是有效的方法。

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新型微胶囊改性氰酸酯树脂的研究

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作者：王卫苏州大学

学位级别：硕士

氰酸酯（CE）树脂是含二个以上氰酸酯官能团（—OCN）的新型高性能热固性树脂,自20世纪70年代末出现以来,其独特的结构引起了人们的普遍关注。结构特点赋予其优良的电绝缘性能,极低的吸湿率,较高的耐热性,优良的尺寸稳定性,良好的力学... 详细信息

氰酸酯（CE）树脂是含二个以上氰酸酯官能团（—OCN）的新型高性能热固性树脂,自20世纪70年代末出现以来,其独特的结构引起了人们的普遍关注。结构特点赋予其优良的电绝缘性能,极低的吸湿率,较高的耐热性,优良的尺寸稳定性,良好的力学性能等,在电子、航空航天、电器绝缘、涂料、胶粘剂、光学仪器、医疗器材等诸多领域有着广泛的应用。但是由于CE树脂网络结构中含有大量的芳香环,结晶度高,交联密度大,所以其固化物的脆性较大,因此对CE树脂的增韧改性已经引起了极大的关注。近年来国内外许多材料工作者在CE树脂增韧改性方面进行了大量的研究,主要的方法有:与热塑性树脂共混,与热固性树脂共聚,与橡胶弹性体共混等,微胶囊增韧近来也作为一种新的CE树脂增韧的方法得到发展。微胶囊是一种包覆有液体、固体或者气体的微小粒子,其特殊的结构赋予了其特有的多功能性。将微胶囊用于CE树脂的增韧改性中,在提高了树脂力学性能的同时,也赋予材料以多功能性。本文拟合成一种新型的微胶囊用于CE树脂的增韧改性之中,主要研究内容有: 以双酚A型二异氰酸酯树脂（BADCy）和双酚A型环氧树脂（DGEBPA）为原料,咪唑为催化剂,采用乳液聚合法合成氰酸酯/环氧树脂聚合物微球（MS）,然后以尿素、甲醛为壁材原料,制得的MS为囊芯,采用原位聚合法合成一种新型的聚脲微胶囊（PUMC）。讨论不同工艺如MS中氰酸酯/环氧树脂重量比、催化剂咪唑含量的不同等对合成的MS物理性能、化学结构以及热性能等的影响。利用傅立叶红外光谱（FTIR）分析MS、PUMC的化学结构,通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）观察MS、PUMC的形貌,利用激光共聚焦显微镜（LCSM）、SEM观察MS的内部结构,采用OM技术确定MS的粒径大小与分布。利用差示扫描量热法（DSC）和热失重分析法（TGA）分析MS、PUMC的热性能。研究结果表明,PUMC可以成功采用上述的两步法合成,通过调节不同工艺参数可以控制MS的尺寸大小与表面形貌。合成出的MS、PUMC具有良好的储存性,并具有良好的耐热性。将合成的PUMC加入到双酚A型二异氰酸酯（BADCy）树脂体系中,探讨了PUMC对BADCy体系反应性的影响,制备了BADCy/PUMC树脂体系,分析PUMC对材料力学性能的影响,采用SEM技术观察了材料的断面形貌,初步分析了PUMC对材料的增韧机理。研究结果表明,在较低温度下,PUMC的计入使BADCy体系的凝胶时间随着PUMC的含量增加而降低,在较高温度下,PUMC的加入对BADCy体系的凝胶时间影响减弱。通过FTIR、DSC等的分析,PUMC的加入能增加BADCy体系的反应活性。通过力学性能的测试,适量PUMC的加入可提高BADCy树脂体系的力学性能以及耐水煮性能。PUMC的加入会使BADCy的初始分解温度（Td）及树脂体系的玻璃化转变温度（Tg）稍微下降。对树脂体系介电性能影响不大。

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微波固化控制相分离增韧聚醚砜/环氧树脂体系的研究

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作者：邓惠元苏州大学

学位级别：硕士

耐热性热固性树脂是航空航天、电子信息、汽车、新能源等众多尖端工业领域的关键基础材料,但是热固性树脂的高度交联结构导致其韧性低、冲击性能差,降低了材料的应用价值。此外,热固性树脂主要依靠传统热固化方式进行固化,依然存在固化... 详细信息

耐热性热固性树脂是航空航天、电子信息、汽车、新能源等众多尖端工业领域的关键基础材料,但是热固性树脂的高度交联结构导致其韧性低、冲击性能差,降低了材料的应用价值。此外,热固性树脂主要依靠传统热固化方式进行固化,依然存在固化周期长和温度梯度等问题。热塑性聚合物/热固化树脂共混体系是重要的热固性树脂增韧体系,其性能极其依赖于最终的相结构,而相结构又与固化工艺紧密相关。因此,如何快速制备高韧性的热固性树脂是一项具有重要意义的课题。本文以聚醚砜(PES)/环氧树脂(EP)为研究对象,展开了微波固化控制相分离增韧的研究。通过正交实验对影响微波固化工艺的四个参数(火焰类型、加热时间、间隔时间以及固化时长)和最终的样品表面情况进行了研究。考虑到在微波固化条件下,PES的含量对PES/EP体系温度变化情况的影响,发现PES含量不影响微波固化的温度的变化。最终确定了 PES/EP体系以高火火焰、10s的加热时间、10s的间隔时间和10min固化时长的微波固化工艺。深入研究了 PES/EP体系相分离过程。分别研究了 PES/EP体系在热固化和微波固化条件下的相分离的演变过程,探讨了相分离机理以及相结构的差异。研究结果表明,在PES组分的临界点附近,微波固化与热固化均遵循旋节线分解(Spinodal Decomposition,SD)机理;但是当PES含量远离临界点附近时,热固化依旧遵循SD机理,而微波固化则遵循成核增长(Nucleation and growth mechanism,NG)机理。这种相分离机理差异是因为微波固化方式导致相分离速率大大加快,远大于热固化方式。深入探讨了 PES/EP体系的相结构与性能的关系。系统研究了静态力学性能(冲击强度、断裂韧性及弯曲强度)和动态力学性能与相结构的关系。当PES含量为8wt%时,两种固化方式形成的相结构均为海岛结构,其增韧机理为PES颗粒的裂纹桥接、裂纹偏转和裂纹终止。当PES含量为13wt%和18wt%时,两种固化方式均能够形成PES连续相,增韧机理为PES连续相引起的塑性形变。微波固化制备的树脂的综合性能均优于热固化方式制备的树脂性能,因此微波固化技术是一种有效调控PES/EP相结构并提高树脂的综合性能的手段。

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POE改性PP汽车保险杠专用料的研制

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作者：王慧卉苏州大学

学位级别：硕士

本文在目前国内外技术现状的基础上,分析、总结,选择基础树脂为均聚聚丙烯,增韧剂为热塑性弹性体POE,无机填料为碳酸钙,偶联剂为钛酸酯偶联剂,增容剂为PP-g-MAH,并进行正交试验,确定最佳配方,制备性能符合要求的POE改性PP汽车保险杠专... 详细信息

本文在目前国内外技术现状的基础上,分析、总结,选择基础树脂为均聚聚丙烯,增韧剂为热塑性弹性体POE,无机填料为碳酸钙,偶联剂为钛酸酯偶联剂,增容剂为PP-g-MAH,并进行正交试验,确定最佳配方,制备性能符合要求的POE改性PP汽车保险杠专用料。在研究橡胶改性PP过程中,采用了美国陶氏(DOW)化学公司使用茂金属催化剂通过乙烯和辛烯原位聚合技术生产的一种饱和乙烯-辛烯共聚物(POE)增韧改性PP。对PP/POE共混体系的力学性能进行了研究。为了改善PP/POE共混体系刚性明显下降,所以在体系中加入无机填料,分别对加入碳酸钙和加入滑石粉的共混体系进行力学性能测试,使用碳酸钙填料共混体系的力学性能更好,所以本实验选择无机填料为碳酸钙。加入偶联剂可以使表面性质悬殊的无机填料与高分子两相较好地相容,通过测定不同偶联剂种类对PP/MPOE/CaCO共混体系力学性能的影响,选择了钛酸酯偶联剂,并采用动态滴加钛酸酯偶联剂的方法,对碳酸钙表面进行活化处理,提高碳酸钙与聚丙烯的相容性。CaCO填充改性PP可以有效提高共混体系的刚性,但是冲击强度损失严重,虽然用偶联剂处理过,但界面相容性还是比较差。而加入增容剂可以加强界面粘结。实验证明加入增容剂PP-g-MAH,可以明显改善PP/MPOE/CaCO共混体系的力学性能。本文首先将用钛酸酯偶联剂处理过的无机填料CaCO填充进接枝POE,再将其与聚丙烯PP共混,制得POE改性PP汽车保险杠专用料。研究了本方案研制的包覆法制备的PP/MPOE/CaCO共混体系的力学性能,并与直接共混法制备的PP/MPOE/CaCO共混体系进行了对比,结果表明:本文所采取的包覆法制备的PP/MPOE/CaCO共混体系的力学性能优于直接共混法制备的PP/MPOE/CaCO共混体系的力学性能。本方案研制的POE改性PP汽车保险杠专用料,达到了国内外同类产品的技术水平,具有较好的推广应用的价值。

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有机无机杂化膨胀阻燃剂的合成及其改性双马来酰亚胺树脂的研究

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作者：杨成武苏州大学

学位级别：硕士

高性能热固性树脂由于其突出的综合性能，在航空航天、电子信息、电气绝缘等尖端领域具有广阔的应用前景。然而，相对于无机和金属材料，高分子材料作为固化物易燃烧，易燃性已经严重制约着高性能热固性树脂更广泛的发展和应用。因此，... 详细信息

高性能热固性树脂由于其突出的综合性能，在航空航天、电子信息、电气绝缘等尖端领域具有广阔的应用前景。然而，相对于无机和金属材料，高分子材料作为固化物易燃烧，易燃性已经严重制约着高性能热固性树脂更广泛的发展和应用。因此，开相关阻燃研究具有重大的科学意义和应用价值。研究证实，通过添加阻燃剂来改善高分子材料的阻燃性是一个行之有效的方法。所以，开发高效的阻燃剂成为高分子材料阻燃领域研究的热点。本文制备了一种新型的单组份膨胀阻燃剂（HPSi-IFR）。双马来酰亚胺（BMI）树脂作为一种重要的热固性树脂，拥有优异的性能，并在许多尖端领域中有重要的应用。因此本文选用双马来酰亚胺（BMI）来作为基体树脂。并且将所制备的阻燃剂应用到双马来酰亚胺（BMI）树脂中，研究阻燃剂对树脂的阻燃性能的影响。首先，通过分子设计合成制备了一种以氯化螺环磷酸酯为酸源和碳源，含有大量氮元素的氨基超支化聚硅氧烷为气源的单组份膨胀型阻燃剂HPSi-IFR，具有三维体型大分子结构。通过FTIR、NMR、XRD、EDS等测试表征了其分子结构及元素组成，TGA测试表明HPSi-IFR在空气和氮气中的Tdi和Tmax1值均分别高达290oC和325oC，比现有膨胀阻燃剂表现出更佳的热性能;HPSi-IFR在空气和氮气气氛下的残炭重量分别高达62.4wt%和53.5wt%，均高于现在文献中所报道的传统膨胀阻燃剂的残炭量，表明其具备更优异的成炭性。并且通过不同温度受热处理，详细研究了HPSi-IFR的热分解过程，深入探讨了阻燃剂本身的成炭机理。结果表明HPSi-IFR各单元之间协同反应产生出坚实致密的膨胀炭层，而且Si-O-Si链段参与成炭，进一步增强了炭层的稳定性。其次，我们将HPSi-IFR添加到烯丙基双酚A改性双马来酰亚胺（BDM/DBA）树脂中，制备了BDM/DBA/HPSi-IFR改性树脂。探讨了改性树脂的热降解过程和阻燃性能，与原树脂相比，HPSi-IFR的加入极大了改变了BDM/DBA树脂的热降解行为，从氮气和空气中的降解动力学研究中可知，改性树脂在整个降解过程中的Ea值均要高于纯树脂，且添加量增加，提高幅度增大。当HPSi-IFR的添加量为10wt%时，改性树脂在空气和氮气的最大Ea值分别高达491.4KJ/mol和1130.4KJ/mol，分别是是纯树脂相应值得2.5倍和3.2倍。表明了HPSi-IFR的加入极大提高了改性树脂的热稳定性。当HPSi-IFR的添加量仅仅为5wt%时，改性树脂的最大热释放速率（PHRR）、总热释放量（THR）、热释放容量（HRC）和最大热释放速率的温度（TPHRR）等值分别改变为纯BDM/DBA树脂相应值的67%、55%、63%和101.6%，以上数据表明HPSi-IFR能够有效提高BDM/DBA树脂的阻燃性。而且HPSi-IFR比传统阻燃剂用于聚合物的阻燃改性时具备更高的阻燃效率。同时通过对改性树脂做不同温度受热处理实验，系统的研究了改性树脂的阻燃机理，研究表明HPSi-IFR和BDM/DBA树脂之间存在着协同效应，互相增强成炭能力。

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