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新型聚苯并噁嗪树脂及其防腐复合材料的研究进展

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塑料工业 2024年第2期52卷 1-7页

作者：张爱萍赵威蔺海兰李鑫康唐钦越金彤彤卞军陈代强常凯军西华大学材料科学与工程学院四川成都610039 四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065 海南古樽科技有限公司海南海口570100

本文首先对聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的合成路线和反应机理进行了概述,并对比了溶剂法、无溶剂法和悬浮法制备PBZ的优缺点。然后介绍了金属防腐的必要性和紧迫性以及PBZ的性能及在耐腐防腐领域的应用,并指出存在的不足。最后对PBZ及耐腐蚀PB... 详细信息

本文首先对聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的合成路线和反应机理进行了概述,并对比了溶剂法、无溶剂法和悬浮法制备PBZ的优缺点。然后介绍了金属防腐的必要性和紧迫性以及PBZ的性能及在耐腐防腐领域的应用,并指出存在的不足。最后对PBZ及耐腐蚀PBZ复合材料的国内外研究进展进行了详细概述,从不同的分子结构设计、共混共聚改性以及添加功能纳米填料等策略分析了PBZ树脂及其复合材料的耐腐蚀性能及机理,以期对PBZ树脂及其耐腐蚀复合材料的发展与应用前景作出展望。本文能为从事高性能聚苯并噁嗪树脂及其复合材料的研究和开发提供有价值的借鉴。

关键词：聚苯并噁嗪树脂复合材料涂层耐腐蚀性能研究进展

石墨烯功能化改性聚偏氟乙烯介电复合材料的制备及其性能

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复合材料学报 2022年第8期39卷 3815-3827页

作者：罗睿黄娇杨尚科严磊张兆鑫张迅韬蔺海兰卞军陈代强西华大学材料科学与工程学院成都610039 四川大学高分子科学与工程学院成都610065

为获得高介电性能的复合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,首先以离子液体功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)为填料制备了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介电复合材料,在此基础上引入羟基化钛酸钡(BT-OH)通过溶液共混制备了不同比例的BT-OH-G... 详细信息

为获得高介电性能的复合材料,以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,首先以离子液体功能化改性的氧化石墨烯(GO-IL)为填料制备了不同GO-IL含量的GO-IL/PVDF二元介电复合材料,在此基础上引入羟基化钛酸钡(BT-OH)通过溶液共混制备了不同比例的BT-OH-GO-IL/PVDF三元介电复合材料。分别采用FTIR、FESEM、XRD、拉伸性能测试、电性能测试、DSC等方法系统研究了填料GO-IL和BT-OH的含量对所得复合材料的热性能、力学性能和电性能等的影响。FITR和XRD测试表明,IL成功接枝于GO上,GO-IL的加入促进了PVDF中β晶的生成。DSC测试进一步表明,GO-IL的加入提高了复合材料的结晶度,含2wt%GO和2wt%GO-IL的复合材料结晶度分别达到了35.3%和36.9%。电性能测试表明,GO-IL更容易在PVDF基中构成局部导电网络,促进电子位移极化,进而提高复合材料的介电常数。在GO-IL/PVDF复合材料中,当GO-IL填料含量为2wt%时,复合材料的介电常数达到了24.28,是纯PVDF的2.6倍。但当填料含量达8wt%时,复合材料的介电常数达到了78.46,同时介电损耗也大幅增大,达到了2.25。电阻相比于纯PVDF下降了1~2个数量级。三元复合材料中,当GO-IL含量为2wt%、BT-OH填料含量为20wt%时,复合材料的综合性能最好,介电常数达到了40.32,介电损耗为0.38。

关键词：聚偏氟乙烯氧化石墨烯离子液体复合材料介电性能钛酸钡

多功能性聚苯并噁嗪树脂及其纳米复合材料研究进展

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工程塑料应用 2023年第5期51卷 159-164页

作者：赵威蒋冰李鑫康倪可扬魏聪蔺海兰卞军陈代强常凯军蔡旭光西华大学材料科学与工程学院成都610039 四川大学高分子科学与工程学院成都610065 海南古樽科技有限公司海口570100 常州源自然新材料科技有限公司江苏常州213000

简要介绍了聚苯并噁嗪树脂(PBZ)作为新型酚醛型热固性树脂的性能及其应用,并指出了目前存在的不足。对PBZ树脂的合成方法及优缺点进行了概述,并对其开环机理及功能化改性进行了补充。在此基础上,回顾了PBZ复合材料目前国内外共聚、共混... 详细信息

简要介绍了聚苯并噁嗪树脂(PBZ)作为新型酚醛型热固性树脂的性能及其应用,并指出了目前存在的不足。对PBZ树脂的合成方法及优缺点进行了概述,并对其开环机理及功能化改性进行了补充。在此基础上,回顾了PBZ复合材料目前国内外共聚、共混两大体系的研究现状,分析了在不同结构和方法下PBZ的性能。针对PBZ基纳米复合材料,分为碳基纳米材料和非碳基纳米材料两类,并对其作了较为详尽的综述。最后对PBZ树脂及其复合材料的发展前景与应用前景作了展望。

关键词：聚苯并噁嗪树脂复合材料力学性能热学性能研究进展

面向高温储能应用的聚醚酰亚胺及其纳米复合材料研究进展

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塑料工业 2023年第5期51卷 31-35,42页

作者：倪可扬赵威张兆鑫蔺海兰张迅韬李鑫康卞军陈代强蔡旭光西华大学材料科学与工程学院四川成都610039 四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065 常州源自然新材料科技有限公司江苏常州213000

聚醚酰亚胺(PEI)是一类分子链结构含有醚键的聚酰亚胺,因其具有耐高温性、低介电损耗等性能而广泛应用于航空航天、电子仪表工业等领域。近年来,面向高温储能应用的PEI合成及其纳米复合材料的研究引起了国内外的广泛关注。本文首先概述... 详细信息

聚醚酰亚胺(PEI)是一类分子链结构含有醚键的聚酰亚胺,因其具有耐高温性、低介电损耗等性能而广泛应用于航空航天、电子仪表工业等领域。近年来,面向高温储能应用的PEI合成及其纳米复合材料的研究引起了国内外的广泛关注。本文首先概述了近年来PEI的分子结构设计及合成技术进展,然后对PEI与各种纳米填料,如陶瓷、碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯)等复合形成PEI基纳米复合材料的制备工艺及复合材料的介电性能、力学性能及热性能等进行了综述。最后对PEI纳米复合材料的研究及应用趋势进行了展望。研究结果有望为面向高温储能的PEI及其纳米复合材料的制备、开发与应用提供借鉴。

关键词：聚醚酰亚胺(PEI) 纳米复合材料介电性能热性能研究进展

多尺度功能性填料PVDF基纳米复合材料的制备和性能

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材料研究学报 2020年第11期34卷 835-844页

作者：陈林黄娇严磊郭怡林宏蔺海兰卞军西华大学材料科学与工程学院成都610039

先以两种直径(50 nm,100 nm)的羟基化钛酸钡(BT)和两种长度(10~20 nm,20~40 nm)的酸化多壁碳纳米管(MWCNTs)为功能填料,进行液相反应制备四种BT/MWCNTs杂化纳米填料(分别记为BT-A/MWCNTsB,其中A=5,10;B=1,2),再用熔融共混-压板成型技术... 详细信息

先以两种直径(50 nm,100 nm)的羟基化钛酸钡(BT)和两种长度(10~20 nm,20~40 nm)的酸化多壁碳纳米管(MWCNTs)为功能填料,进行液相反应制备四种BT/MWCNTs杂化纳米填料(分别记为BT-A/MWCNTsB,其中A=5,10;B=1,2),再用熔融共混-压板成型技术分别将其与PVDF复合制备出BT-A/MWCNTs-B/PVDF纳米复合材料。使用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸性能测试和介电性能测试系统研究了多尺度功能性填料BT-A/MWCNTs-B对这种纳米复合材料的组织结构和结晶性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明,与BT/PVDF和MWCNTs/PVDF体系相比,BT-A/MWCNTs-B/PVDF纳米复合材料具有更高的结晶度和热性能,BT-10的含量(质量分数,下同)为16%、MWCNTs-2的含量为5%的BT-10/MWCNTs-2/PVDF纳米复合材料其熔融温度可达173.8℃,比纯PVDF(159.6℃)提高了14.2℃,其结晶度可达43.1%。三相BT-A/MWCNTs-B/PVDF纳米复合材料比两相纳米复合材料具有更优异的介电性能,BT-10/MWCNTs-2/PVDF纳米复合材料100Hz下的介电常数为119,为纯PVDF的14倍,其介电损耗只有0.051。BT-10/MWCNTs-2/PVDF纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量分别达到57.7 MPa和1226 MPa。

关键词：复合材料聚偏氟乙烯(PVDF) 杂化纳米填料热性能力学性能介电性能

聚苯并噁嗪树脂合成及其高性能化改性研究进展

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工程塑料应用 2022年第2期50卷 164-168,174页

作者：李鑫康沈军伟杨尚科熊堂虹张兆鑫张迅韬蔺海兰陈代强卞军西华大学材料科学与工程学院成都610039 四川大学高分子科学与工程学院成都610065

首先介绍了聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的性能和应用,概述了合成PBZ树脂的反应机理以及溶液法、熔融法及悬浮法合成PBZ工艺的优缺点,简述了PBZ树脂固化机理和工艺,回顾了PBZ树脂的高性能化改性手段和PBZ纳米复合材料的国内外研究进展,分析了具... 详细信息

首先介绍了聚苯并噁嗪树脂(PBZ)的性能和应用,概述了合成PBZ树脂的反应机理以及溶液法、熔融法及悬浮法合成PBZ工艺的优缺点,简述了PBZ树脂固化机理和工艺,回顾了PBZ树脂的高性能化改性手段和PBZ纳米复合材料的国内外研究进展,分析了具有不同分子结构、通过不同加工手段以及含有不同纳米填料改性的PBZ树脂性能改善情况。得出了目前针对PBZ树脂改性研究的重点,并对PBZ树脂的研究与应用做出展望。

关键词：聚苯并噁嗪纳米复合材料力学性能电性能研究进展

基于多尺度结构与界面设计的热塑性聚氨酯纳米复合材料制备与性能研究

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西华大学学报(自然科学版) 2023年

作者：张迅韬魏聪杨尚科蔺海兰李鑫康赵威敬思奕金彤彤卞军蔡旭光西华大学材料科学与工程学院常州源自然新材料科技有限公司

电子元器件的小型化、智能化和高集成化发展迫切需要具有高效热管理和导热性能的封装材料。为了改善热塑性聚氨酯(TPU)的力学和导热性能，本文以TPU为基体，Al2O3与MWCNTs为纳米填料，基于多尺度结构与界面设计并制备Al2O3/MWCNTs/TPU... 详细信息

电子元器件的小型化、智能化和高集成化发展迫切需要具有高效热管理和导热性能的封装材料。为了改善热塑性聚氨酯(TPU)的力学和导热性能，本文以TPU为基体，Al2O3与MWCNTs为纳米填料，基于多尺度结构与界面设计并制备Al2O3/MWCNTs/TPU纳米复合材料，对所合成的填料以及TPU纳米复合材料的微观结构、力学性能、耐热性能以及导热性能进行研究。FTIR分析表明，Al2O3的羟基化改性、氨基化改性、MWCNTs的酸化以及Al2O3/MWCNTs之间的酰胺键连接是成功的。POM与FESEM分析表明，填料经过改性后在基体内的分散更为均匀，Al2O3-MWCNTs杂化填料之间存在相互作用，Al2O3/TPU纳米复合材料在填料含量为5%时力学性能最佳，MWCNTs/TPU与Al2O3/MWCNTs/TPU纳米复合材料均在填料含量为0.5%处得到最佳值，且三元纳米复合材料的力学性能对比二元有明显的改善。TGA分析表明，纳米复合材料的热稳定性与纯TPU相比都得到了大的提升。导热分析表明，加入改性后的Al2O3后纳米复合材料的导热系数上升了19.1%，加入改性的MWCNTs后纳米复合材料的导热系数上升了95.1%，而相同含量下三元纳米复合材料的导热系数对比纯TPU提升了124.6%。

关键词：热塑性聚氨酯(TPU) 氧化铝(Al O ) 多壁碳纳米管(MWCNTs) 纳米复合材料力学性能导热性能

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高储能密度PI基纳米复合材料研究进展

工程塑料应用 2021年第5期49卷 149-152页

作者：张兆鑫张迅韬黄娇严磊郭怡蔺海兰陈代强卞军西华大学材料科学与工程学院成都610039 四川大学高分子科学与工程学院成都610065

综述了采用溶液共混法、原位聚合等方法将纯聚酰亚胺(PI)与各类功能性填料进行掺杂。分别概述了陶瓷、纳米碳材料等填料填充制备的PI基介电纳米复合材料,极大地提升了复合材料的介电储能性。对近年来国内外PI基复合材料体系、制备方法... 详细信息

综述了采用溶液共混法、原位聚合等方法将纯聚酰亚胺(PI)与各类功能性填料进行掺杂。分别概述了陶瓷、纳米碳材料等填料填充制备的PI基介电纳米复合材料,极大地提升了复合材料的介电储能性。对近年来国内外PI基复合材料体系、制备方法及其介电性能的研究进行了系统的综述,对其研究和应用趋势进行了展望。

关键词：聚酰亚胺纳米复合材料介电性能研究进展

热塑性聚氨酯基导热纳米复合材料的制备及性能研究进展

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工程塑料应用 2021年第3期49卷 161-165页

作者：张迅韬张兆鑫黄娇严磊郭怡蔺海兰陈代强卞军西华大学材料科学与工程学院四川成都610039 四川大学高分子科学与工程学院四川成都610065

简要介绍了本征型和填充型聚合物复合材料的导热机理,从氧化铝、碳纳米管和石墨烯三种导热填料方面,分别概述了这三种填料填充热塑性聚氨酯(TPU)基导热纳米复合材料的制备技术、导热性能及导热机理研究进展情况,论述了每种复合材料在不... 详细信息

简要介绍了本征型和填充型聚合物复合材料的导热机理,从氧化铝、碳纳米管和石墨烯三种导热填料方面,分别概述了这三种填料填充热塑性聚氨酯(TPU)基导热纳米复合材料的制备技术、导热性能及导热机理研究进展情况,论述了每种复合材料在不同填料改性、不同制备技术以及不同填料复合填充条件下带来的导热效率变化,最后对TPU基导热纳米复合材料研究趋势进行了展望。

关键词：热塑性聚氨酯导热性能氧化铝碳纳米管石墨烯研究进展