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水溶性锆杂化硅树脂浸润剂提高玄武岩纤维的耐热性能

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复合材料学报 2023年第2期40卷 814-824页

作者：程岩王诏田罗洪杰吴林丽陈曦平姜昊东北大学冶金学院沈阳110819 教育部材料先进制备技术工程研究中心沈阳110819 抚顺天成环保科技有限公司抚顺113001

现有玄武岩纤维制成的高温烟气滤袋工作温度为280℃,难以在300℃甚至更高的温度下长期工作。为了提高玄武岩纤维的耐热性能,本文合成了一种水溶性锆杂化硅树脂浸润剂,并用于玄武岩纤维表面改性。用FTIR、TG-DSC、SEM、AFM、DCA及拉伸实... 详细信息

现有玄武岩纤维制成的高温烟气滤袋工作温度为280℃,难以在300℃甚至更高的温度下长期工作。为了提高玄武岩纤维的耐热性能,本文合成了一种水溶性锆杂化硅树脂浸润剂,并用于玄武岩纤维表面改性。用FTIR、TG-DSC、SEM、AFM、DCA及拉伸实验对锆杂化硅树脂及改性纤维进行了微观结构和性能表征。结果表明:锆杂化硅树脂的初始热分解温度为323~360℃;浸润后的玄武岩纤维表面包裹着一层致密、均匀的硅树脂膜,这层膜增大了纤维表面的粗糙度和表面积,提高了纤维的表面能,改变了纤维的表面结构,修复了纤维的表面微缺陷;力学测试表明:浸润后的纤维在300℃热处理2 h后,最优断裂强力值为376.0 N,断裂伸长率为2.647%,优于未被浸润纤维(287.8 N、1.932%)的相关性能。因此,锆杂化硅树脂浸润剂可显著提高玄武岩纤维的耐热性能。

关键词：玄武岩纤维锆杂化硅树脂浸润剂力学性能耐热性能

时效对石油钻杆用Al-7.51Zn-2.37Mg-1.72Cu合金力学及耐热性能的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第3期51卷 990-996页

作者：冯春张芳芳朱丽娟刘会群刘洪涛中国石油集团工程材料研究院有限公司石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

针对油气钻采用Al-7.51Zn-2.37Mg-1.72Cu铝合金钻杆材料,通过时效硬化行为、力学性能及微观组织表征等研究分析了时效处理对铝合金钻杆材料力学性能及耐热性能的影响。结果表明,时效温度为120℃时Al-7.51Zn-2.37Mg-1.72Cu合金的最佳时... 详细信息

针对油气钻采用Al-7.51Zn-2.37Mg-1.72Cu铝合金钻杆材料,通过时效硬化行为、力学性能及微观组织表征等研究分析了时效处理对铝合金钻杆材料力学性能及耐热性能的影响。结果表明,时效温度为120℃时Al-7.51Zn-2.37Mg-1.72Cu合金的最佳时效时间为24 h,其抗拉强度(R_(m))、屈服强度(R_(0.2))和伸长率(A)分别由淬火态的693 MPa、566 MPa和15%变化为720 MPa、692 MPa和14%;200℃热暴露500 h后,R_(m)、R_(0.2)相比时效态降低了55.6%、67.3%,A提高了15.8%,基体内GP区和部分细小η′相回溶、尺寸较大稳定性较高的η相转变成η′相、部分η相聚集成粗大质点等是造成合金热暴露性能劣化的主要组织因素。

关键词：铝合金钻杆时效热暴露力学性能耐热性能

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含氟及苯环侧基的聚酰亚胺材料的制备及表征

高分子材料科学与工程 2022年第1期38卷 19-26页

作者：熊兵徐敏朱泽昊肖丽萍廖旭南昌大学科学技术学院理工学科部江西共青城332020 江西省煤田地质勘察研究院江西南昌330001

由4-甲氧基二苯甲酮通过McMurry偶联反应得到(E)-1-甲氧基-4-(2-(4-甲氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯(1),经过脱甲基,与邻氯对硝基三氟甲基苯进行亲核取代并还原得到(E)-4-(4-(2-(4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基)-1,2-二苯基)苯氧基)... 详细信息

由4-甲氧基二苯甲酮通过McMurry偶联反应得到(E)-1-甲氧基-4-(2-(4-甲氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯(1),经过脱甲基,与邻氯对硝基三氟甲基苯进行亲核取代并还原得到(E)-4-(4-(2-(4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基)-1,2-二苯基)苯氧基)-3-三氟甲基苯胺(APBA);采用上述二胺单体与4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)进行二元共聚,与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、ODPA按摩尔比15:85:100,45:55:100,75:25:100进行三元共聚,得到4种聚酰亚胺(PI)树脂及薄膜。然后对所得PI的结构、耐热性能、荧光性能、溶解性、吸水率等进行表征。研究结果表明,4种聚酰胺酸的特性黏度在0.91~1.91 dL/g之间,PI树脂在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、间甲酚中都有不错的溶解性,在氯仿、四氢呋喃、二甲亚砜中的溶解性随着APBA含量的增加而增加;同时吸水率不断减低,分别为1.12%,0.68%,0.62%和0.39%;5%的热失重均在300℃以上,且稳定性随APBA含量的增加而增加,完全降解温度达到了630℃;另外,四苯乙烯型化合物的引入提高了荧光寿命,使其由单体的4.96 ns延长到了13.24 ns。

关键词： McMurry偶联荧光性能耐热性能溶解性吸水率

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聚醚醚酮/碳化硅复合材料的结构及性能

高分子材料科学与工程 2023年第11期39卷 75-81页

作者：刘磊马方方夏彬曲云鹏军事科学院系统工程研究院北京100071 成都川大技术转移集团有限公司四川成都610065

为满足聚醚醚酮(PEEK)特种封装塑料在特殊环境中应用的高耐热性、高力学性能和透波性能等需求,通过分别将玻璃纤维(GF)和碳化硅纤维(SiC)经熔融共混的方式引入PEEK中,并采用注塑成型的方式制备PEEK复合材料;使用扫描电子显微镜、差示量... 详细信息

为满足聚醚醚酮(PEEK)特种封装塑料在特殊环境中应用的高耐热性、高力学性能和透波性能等需求,通过分别将玻璃纤维(GF)和碳化硅纤维(SiC)经熔融共混的方式引入PEEK中,并采用注塑成型的方式制备PEEK复合材料;使用扫描电子显微镜、差示量热扫描仪、万能拉力试验仪、热重分析仪和矢量分析仪对复合材料的拉伸断裂面形貌结构、熔融和结晶行为、力学性能、热稳定性以及电磁屏蔽性能等特性进行了深入研究。结果表明,SiC纤维与PEEK基体具有良好的界面相容性,PEEK/SiC复合材料的力学性能较PEEK/GF复合材料更为优异,其拉伸断裂强度和模量及冲击强度分别可达130.4 MPa,7.39 GPa和14.8 kJ/m^(2),比纯PEEK分别提高了67%,347%和143%。此外,PEEK/SiC复合材料还表现出优异的热稳定性和良好的透波性能。研究结果说明,小尺寸SiC纤维填充PEEK复合材料具有更优的力学性能、耐热性能和透波性能。为在极端环境中应用的电子封装材料的研究与开发提供了有益的思路。

关键词：聚醚醚酮玻璃纤维碳化硅纤维力学性能耐热性能透波性能

硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶的合成及性能

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化工进展 2022年第8期41卷 4473-4480页

作者：郭睿李平安赵云飞陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西西安710021

以双酚A多聚甲醛酚醛树脂(BPA-PA酚醛树脂)、二甲基二甲氧基硅烷和环氧氯丙烷为原料,通过酯交换反应和亲核取代反应得到硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)分析进行结构确证。结合非等温DSC... 详细信息

以双酚A多聚甲醛酚醛树脂(BPA-PA酚醛树脂)、二甲基二甲氧基硅烷和环氧氯丙烷为原料,通过酯交换反应和亲核取代反应得到硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)分析进行结构确证。结合非等温DSC、T-β外推直线和FTIR分析研究了最佳固化工艺条件。探讨了不同硅烷添加量对硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂性能的影响。最后以硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂为基体树脂,加以导电填料和助剂,制备出中温型导电胶。对导电胶进行拉伸剪切强度、体积电阻率和热重测试分析,结果显示:自制硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶拉伸剪切强度达到20.18MPa、体积电阻率达到7.44×10^(-4)Ω·cm,残炭量达到68.89%。相对市售E-51环氧树脂所制导电胶,自制硅改性BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶拉伸剪切强度提高5.73MPa,体积电阻率降低3.86×10^(-4)Ω·cm,残炭量提高7.49%。

关键词：硅改性 BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶固化工艺条件黏结性能导电性能耐热性能

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硼硅炔杂化聚合物的合成及耐热性能

高分子材料科学与工程 2022年第10期38卷 17-22页

作者：王志德白小陶贾宇翔胡文杰高明宇戴赟刘敏周权北京航空材料研究院北京100095 华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室上海200237

通过分子设计以苯硼酸、二苯基二氯硅烷、三氯乙烯和丁基锂为原料,合成了主链上含硼、硅元素和炔基的耐高温硼硅炔杂化树脂聚(乙炔-苯硼酸-硅烷)(PEBS)。PEBS树脂能溶于多种低极性的溶剂,如丙酮、四氢呋喃等。采用红外光谱、核磁共振、... 详细信息

通过分子设计以苯硼酸、二苯基二氯硅烷、三氯乙烯和丁基锂为原料,合成了主链上含硼、硅元素和炔基的耐高温硼硅炔杂化树脂聚(乙炔-苯硼酸-硅烷)(PEBS)。PEBS树脂能溶于多种低极性的溶剂,如丙酮、四氢呋喃等。采用红外光谱、核磁共振、热重分析等方法分析了PEBS树脂的结构、固化行为及耐热性能。结果表明,PEBS树脂的固化峰值温度为285℃,固化反应为C≡C之间的Diels-Alder反应和三环化反应。此外,PEBS树脂在N中的T(质量损失5%时的温度)为609℃,900℃的质量保留率为89.3%。

关键词：无机-有机杂化聚(乙炔-苯硼酸-硅烷) 固化行为耐热性能

BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶的合成与性能研究

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功能材料 2022年第3期53卷 3167-3174页

作者：郭睿李平安赵云飞陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室西安710021

以双酚A多聚甲醛酚醛树脂(BPA-PA酚醛树脂)和环氧氯丙烷为原料,通过亲核取代反应得到BPA-PA酚醛环氧树脂。采用FT-IR、^(1)HNMR进行结构确证。通过单因素和正交实验得到BPA-PA酚醛环氧树脂的最佳合成工艺条件:在环氧氯丙烷用量为80 g,... 详细信息

以双酚A多聚甲醛酚醛树脂(BPA-PA酚醛树脂)和环氧氯丙烷为原料,通过亲核取代反应得到BPA-PA酚醛环氧树脂。采用FT-IR、^(1)HNMR进行结构确证。通过单因素和正交实验得到BPA-PA酚醛环氧树脂的最佳合成工艺条件:在环氧氯丙烷用量为80 g,催化剂用量为0.5 g,反应温度为80℃,反应时间为3 h,10%(质量分数)NaOH用量为15 g条件下,环氧值达到0.565。然后结合非等温DSC、T-β外推直线和FTIR分析研究了最佳固化工艺条件。最后以BPA-PA酚醛环氧树脂为基体树脂,加以导电填料和助剂,制备出中温型导电胶。对其导电胶进行拉伸剪切强度、体积电阻率、热重和扫描电镜测试分析。结果显示:自制BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶拉伸剪切强度达到17.04 MPa、体积电阻率达到8.65×10^(-4)Ω·cm、残碳量达到65.28%。相对市售E-51环氧树脂所制导电胶,自制BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶拉伸剪切强度提高2.59 MPa,体积电阻率降低2.65×10^(-4)Ω·cm,残炭量提高3.88%。

关键词： BPA-PA酚醛环氧树脂导电胶环氧值固化工艺条件粘结性能导电性能耐热性能

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聚苯基硅氧烷微球对聚丙烯结构与性能的影响

塑料工业 2024年第2期52卷 66-70,134页

作者：王富龙龙思宇钟安澜杨康麻玉龙张怡贵州省纳米材料工程中心贵州贵阳550014 贵州省冶金化工研究所贵州贵阳550014

以无规共聚聚丙烯(PPR)树脂为基体,聚苯基硅氧烷微球(PPSQ)为改性剂,采用注塑成型工艺制备PPSQ/PPR复合材料。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)等表征技术,考察PPSQ微球对PPSQ/PPR复合材料化学组成、... 详细信息

以无规共聚聚丙烯(PPR)树脂为基体,聚苯基硅氧烷微球(PPSQ)为改性剂,采用注塑成型工艺制备PPSQ/PPR复合材料。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)等表征技术,考察PPSQ微球对PPSQ/PPR复合材料化学组成、力学性能、耐热性能、熔融行为及微观结构的影响。结果表明,当PPSQ改性剂添加量为6%时,相较于纯PPR,复合材料弯曲模量提高14.08%、冲击强度降低0.80%、热变形温度提高7.80℃以及结晶度提高8.70%。PPSQ微球可在不基本影响PPR冲击性能基础上,有效改善PPR的耐热性能和刚性。

关键词：聚苯基硅氧烷微球无规共聚聚丙烯熔融行为耐热性能刚性

高压大功率IGBT用液晶环氧性能研究（一）：热导率与耐热特性

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电工技术学报 2024年

作者：王争东曹晓龙杨淦秋罗盟周远航西安建筑科技大学机电工程学院

随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展，对其散热、耐热、绝缘性能提出了更高的要求，亟须研制出一种高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴，着重调控材... 详细信息

随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展，对其散热、耐热、绝缘性能提出了更高的要求，亟须研制出一种高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴，着重调控材料热学及电气性能。系列论文(一)研究了其相关热性能，研究表明通过利用液晶联苯胺固化剂与联苯液晶环氧构建具有π-π堆砌液晶畴及高交联密度网络结构的固化物，其玻璃化转变温度Tg可达247℃，与传统双酚A型环氧的Tg相比提高了76.4%，表现为热导率提升至0.351 W/(m·K)，相对双酚A环氧提高了64.0%。此外，通过分子动力学模拟对交联聚合物的自由体积、Tg、热导率等微观参数及宏观性能进行了机理分析。

关键词：绝缘灌封材料联苯液晶环氧联苯液晶固化剂热导率耐热性能