检索结果-南通市图书馆

作者：胡慧敏北京化工大学

学位级别：硕士

固化后的环氧树脂具有诸多优势,如高强度、良好的耐热性及优异的耐化学腐蚀性,被广泛运用于航空航天、船舶等领域。然而,固化的环氧树脂由于刚性分子结构的存在,导致其易于开裂、韧性较差、使用寿命短,从而限制了其应用范围。对环氧树... 详细信息

固化后的环氧树脂具有诸多优势,如高强度、良好的耐热性及优异的耐化学腐蚀性,被广泛运用于航空航天、船舶等领域。然而,固化的环氧树脂由于刚性分子结构的存在,导致其易于开裂、韧性较差、使用寿命短,从而限制了其应用范围。对环氧树脂的增强增韧改性和引入可修复的特性以延长材料使用寿命是近年来研究的重点,也有研究将两种方法结合起来制备高性能的可修复环氧树脂材料。但是,制备兼具修复性能与力学性能的聚合物材料仍然存在很大的挑战:力学性能好的材料很难修复,而修复性能好的材料通常都比较软,缺乏使用价值。为了解决这一问题,在本研究中,我们通过纳米粉末橡胶掺杂的方法,对两种可修复环氧树脂的合成与应用进行了研究。本文研究的目的是维持材料修复性能的同时增强材料的力学性能,使其不仅具有可修复环氧树脂的优良性能,如修复性能好、耐热性好和耐化学腐蚀性,还融合了纳米粉末橡胶增强的优势,如强度高和良好的耐冲击性。本文创新性研究成果如下:（1）发展了纳米粉末橡胶增强可修复环氧树脂的方法,我们将不同含量的纳米粉末橡胶（VP-501）掺入双酚A二缩水甘油醚（DGEBA）/胺可修复环氧树脂（EP-AA）中,制备了DGEBA/胺可修复环氧树脂复合材料（EP-AA-x%VP）,实现了维持修复性能的基础上力学性能的提升。实验结果表明,添加2 wt.%VP-501的EP-AA-2%VP的力学性能最佳,拉伸强度为20.7 MPa,断裂能为1233.3 J·m-3,冲击强度为2.7 KJ·m-2,硬度为79.1 D。与EP-AA相比,拉伸强度增加了41.8%,断裂能增加了245.8%,冲击强度增加了12.5%,硬度增加了7.2%。通过划痕测试、人为断开-拼接测试、拉伸测试,我们发现EP-AA-2%VP在90℃下可以实现修复,修复效率最高可达88.9%,保持了其修复性能,这一方法为可修复材料的力学性能提升提供了基础。（2）论证了这种增强方法的普适性,我们将不同含量的VP-501掺入到DGEBA/酸酐可修复环氧树脂体系中,制备了DGEBA/酸酐可修复环氧树脂复合材料（EPV-x%VP）,实现了可修复环氧树脂的力学性能的提升。研究发现,含1 wt.%VP-501的EPV-1%VP力学性能最优,拉伸强度为58.3 MPa,冲击强度为16.5 KJ·m-2,断裂能为4.1KJ·m-3,硬度为86 D。相对EPV-0来说,拉伸强度增加了44%,冲击强度增加了153.8%,断裂能增加了17.1%,硬度增加了3.5%。通过划痕测试、拉伸测试可知,EPV-1%VP可以在170℃实现修复,修复效率为65.0%。这一材料的制备为设计航天器等所需修复材料提供了可靠的设计方案。（3）制备了可修复环氧树脂基体,结合声发射技术,实现可修复树脂基体的损伤定位识别。对基体三个不同位置进行断铅测试,定位结果分别为55.9779 mm、81.2141 mm、101.3337 mm,每个位置测量三次误差不大,证明了该方法能够实现精确的损伤定位。这一方法拓宽了可修复树脂的应用范围,为下一步修复位置提供了可靠的基础,并有望实现损伤识别与可控修复一体化。

关键词：纳米粉末橡胶环氧树脂可修复材料声发射技术

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纳米粉末橡胶增韧双马来酰亚胺树脂的研究

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石油化工 2019年第12期48卷 1261-1264页

作者：李秉海戚桂村王湘张晓红中国石化北京化工研究院

选用易于在环氧树脂中分散的纳米粉末羧基丁腈橡胶VP-5011(简称纳米粉末橡胶)改性双马来酰亚胺树脂,采用DSC、SEM、TEM等分析方法对增韧改性后的双马来酰亚胺树脂进行表征,考察了改性后双马来酰亚胺树脂的固化特性及力学性能。表征结果... 详细信息

选用易于在环氧树脂中分散的纳米粉末羧基丁腈橡胶VP-5011(简称纳米粉末橡胶)改性双马来酰亚胺树脂,采用DSC、SEM、TEM等分析方法对增韧改性后的双马来酰亚胺树脂进行表征,考察了改性后双马来酰亚胺树脂的固化特性及力学性能。表征结果显示,纳米粉末橡胶较均匀地分散在树脂基体中,改性后的双马来酰亚胺树脂呈树枝状断面形态。实验结果表明,纳米粉末橡胶的加入降低了反应的活化能,对双马来酰亚胺树脂体系的反应有一定的促进作用,经5%(w)纳米粉末橡胶改性的双马来酰亚胺树脂的冲击强度提高了64.4%,弯曲模量和热变形温度略有下降。

关键词：双马来酰亚胺树脂增韧纳米粉末橡胶

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纳米粉末橡胶在橡胶中的应用研究进展

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橡胶工业 2010年第12期57卷 763-766页

作者：王清才周志峰李花婷乔金梁张晓红高建明北京橡胶工业研究设计院北京100143 中国石化北京化工研究院北京100013

简要介绍国内外纳米粉末橡胶的开发及其在橡胶中的应用状况。在橡胶制品特别是轮胎中应用较多的是纳米粉末顺丁橡胶(PBR)和粉末丁苯橡胶(PSBR)。纳米PSBR能够降低胎面胶的滚动阻力,提高抗湿滑性能和耐磨性能,改善胎面胶的综合使用性能... 详细信息

简要介绍国内外纳米粉末橡胶的开发及其在橡胶中的应用状况。在橡胶制品特别是轮胎中应用较多的是纳米粉末顺丁橡胶(PBR)和粉末丁苯橡胶(PSBR)。纳米PSBR能够降低胎面胶的滚动阻力,提高抗湿滑性能和耐磨性能,改善胎面胶的综合使用性能。功能化纳米粉末橡胶将成为今后研究的重点。我国在纳米粉末橡胶在橡胶中的应用研究方面相对落后,应加大研究力度。

关键词：纳米粉末橡胶轮胎滚动阻力抗湿滑性能耐磨性能

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纳米粒子改性环氧树脂性能的研究

纳米粒子改性环氧树脂性能的研究

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作者：董玲北京化工大学

学位级别：硕士

环氧树脂是制备先进复合材料的主要基体树脂，广泛应用于航空航天、汽车工业等国民经济的多个行业，具有良好的应用前景，但是纯环氧树脂固化后耐冲击性能较差，容易开裂，呈现出高度脆性，所以改善环氧树脂的韧性对拓展环氧树脂的应用... 详细信息

环氧树脂是制备先进复合材料的主要基体树脂，广泛应用于航空航天、汽车工业等国民经济的多个行业，具有良好的应用前景，但是纯环氧树脂固化后耐冲击性能较差，容易开裂，呈现出高度脆性，所以改善环氧树脂的韧性对拓展环氧树脂的应用范围有着很大的实际意义。本文分别选择了全硫化纳米粉末羧基丁腈橡胶（VP-501）、多壁碳纳米管（MWNTs）、ATRP法（原子转移自由基聚合）改性的碳纳米管（MWNTs-PGMA）添加到环氧树脂体系中，同时也分别使用聚醚胺（T403）、异佛尔酮二胺（IPDA）、甲基六氢苯酐（MeHHPA）作为固化剂，制备了不同配方的环氧树脂样条。比较了这些不同配方样条的力学性能、固化动力学、动态力学、拉伸断面的形貌以及纳米粒子在环氧树脂体系中的分散情况。在三种不同固化剂的体系中添加VP-501都达到了增韧的效果，改性后环氧树脂材料表现出冲击性能的提高。通过SEM图片可以看出，不论采用何种固化剂VP-501的添加均能很好的改善界面，当VP-501的含量较低的时候，它能够较为均匀的分散在树脂体系中，但是当VP-501的含量超过10wt%后，会由于纳米粒子形成团聚体最终影响增韧效果。采用MeHHPA作为固化剂制备的环氧树脂样条的冲击性能提高较为明显。采用该固化剂DMA的结果表明VP-501的加入可以使环氧树脂的Tg提高10℃左右。采用T403作为固化剂时，环氧树脂冲击性能得到了小幅度的提高。采用IPDA作为固化剂的体系需要添加稀释剂669（乙二醇缩水甘油醚）来降低体系的黏度，否则会由于气泡排除不完全以及VP-501的分散不均匀影响测试结果。通过对比添加MWNTs的环氧树脂材料的力学性能结果表明不论采取何种固化剂的体系，MWNTs都能够较好的提高环氧树脂的冲击性能。对比DMA的结果发现，T403组表现出Tg小幅度升高，有效阻尼面积减少。IPDA组表现出Tg和有效阻尼面积没有太大的变化，MeHHPA组表现出Tg和有效阻尼面积均增大。通过SEM结果可以看出不论是采用何种固化剂，环氧树脂样条的拉伸断面均由光滑变粗糙。当MWNTs的添加量超过0.5wt%后，体系中的MWNTs会发生团聚，最终也会由于团聚体的存在而影响环氧树脂样条的其它性能。采用ATRP方法制备的MWNTs-PGMA能够很好的解决MWNTs的分散问题。将MWNTs-PGMA添加到E-51/MeHHPA体系中，材料表现出优良的性能。制备的MWNTs-PGMA/（E-51/MeHHPA）材料的拉伸性能提高，弯曲性能提高，冲击性能提高。在MWNTs-PGMA含量为0.5wt%时能较纯环氧树脂冲击性能提高105%，Tg提高15℃左右。添加MWNTs-PGMA后制备的环氧树脂样条的拉伸断面粗糙，碳纳米管并不是从环氧树脂中直接拔出，而是镶嵌和贯穿在其中，说明改性的MWNTs-PGMA与环氧树脂界面相容性较好。

关键词：环氧树脂增韧纳米粉末橡胶多壁碳纳米管 ATRP

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