松香环氧树脂/聚氨酯生物基纳米复合材料的合成、固化及性能研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

随着石油资源日渐枯竭和环境气候的恶化，利用可再生资源制备环保型生物基高分子材料已经成为社会发展的必然趋势。本文通过松香和蓖麻油合成了环氧树脂和聚氨酯，并通过添加碳纳米管，氧化石墨烯等纳米材料改性制备松香基环氧/聚氨酯生物基纳米复合材料，研究了体系固化和降解过程以及材料的物理力学性能，结果证明得到了性能良好的生物基高分子纳米复合材料。
　　本研究主要内容包括：⑴合成松香基环氧树脂（MPAER）和马来海松酸酐（MPA），并用马来海松酸酐固化松香基环氧树脂，得到生物基高分子材料。用FT-IR，核磁共振氢谱和碳谱，DMA，DSC等进行分析表征。结果显示，质量比为5:5的MPAER/MPA体系固化后玻璃化转变温度达53.2℃，非等温固化动力学符合两个参数的?esták-Berggre自催化模型，反应级数平均分别为0.883和0.278，平均固化活化能为52.29KJ/mol；Friedman法研究在5℃/min时所需Ea最高为81.63KJ/mol，热降解反应级数约为1.37。⑵通过合成蓖麻油基聚氨酯(COPU)，以多壁碳纳米管（CNTs）对MPAER/COPU复合材料进行改性，研究了CNTs对基体材料的性能影响，用FT-IR、TGA、TEM、DMA和各种漆膜测试器对材料进行了表征。结果显示，当CNTs含量为0.4％时，玻璃化转变温度(Tg)达到最高为150℃，比未添加CNTs的基体提高52.4℃；由Friedman法研究表明，当CNTs含量为0.4%时，初始分解温度达到305.2℃，比未添加CNTs的基体提高了20.1℃；涂料的铅笔硬度及抗冲击性能也都有所提高。⑶将PU和MPAER按4:6质量配比分别加入不同氧化石墨烯(GO)含量的纳米复合材料，并用红外（FTIR）、动态力学（DMA）、热重分析仪(TGA)和透射电镜(TEM)等表征。结果表明：添加GO之后，涂膜的硬度由5H提高到6H，抗冲击强度和弹性下降，附着力和耐酸碱性优良；复合材料的玻璃转化温度Tg随GO的添加量呈现提高趋势，当添加量为0.8%时，Tg提高了88.8℃；复合材料的热稳定性也得到提高，当GO添加量为0.4%时，试样起始热降解的温度提高了81.52℃。⑷以甲基丙烯酸改性松香环氧树脂，制备了甲基丙烯酸松香环氧酯（MREMA）。在紫外光照下与以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)共固化MREMA，并用 CNTs改性MREMA/PUA复合材料，制备了MREMA/PUA/CNTs热固性高分子材料。研究了不同的CNTs含量在动态力学性能、热性能、涂料性能方面对 MREMA/PUA复合材料的影响。结果显示，加入 CNTs可以明显改善材料的热性能和动态力学性能。加入0.7wt%CNTs材料时起始热分解温度提高了38.16℃，加入0.5wt% CNTs材料的玻璃转化温度Tg达到173.4℃，与纯组分相比提高了64.65℃。

著录项

作者
王丹;
展开▼
作者单位

河北大学;

展开▼
授予单位河北大学;
学科材料物理与化学
授予学位硕士
导师姓名闰明涛,高俊刚;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类非金属复合材料;材料结构及物理性质;
关键词
复合材料; 热固性树脂; 纳米结构; 材料力学;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 非黄变多异氰酸酯合成光固化聚氨酯丙烯酸酯的研究摘要用4种非黄变多异氰酸酯和2种羟基丙烯酸酯制备了一系列可紫外光(UV)固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物,用于配制白铁皮用的UV固化涂料.研究了多异氰酸酯和羟基内烯酸酯的结构,预聚物组成和稀释剂含量对预聚物性能的影响. [J] . 倪惠琼 . 涂料工业 . 2000,第008期
2. 甲醛改性松香环氧树脂的固化反应及固化物的性能研究 [J] . 黄活阳 ,哈成勇 ,马一静 . 天然产物研究与开发 . 2009,第B10期
3. 双固化松香基聚氨酯丙烯酸酯固化涂膜性能研究 [J] . 桑凌晨 ,谢晖 ,黄莉 . 涂料工业 . 2015,第003期
4. 新型紫外线固化环氧树脂/丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成与性能 [J] . 魏丹 ,夏正斌 ,谢德龙 . 化工学报 . 2012,第004期
5. 松香合成环氧树脂及其固化剂的研究进展 [J] . 林贵福 ,聂小安 . 生物质化学工程 . 2009,第006期
6. 丙烯酸改性松香基环氧树脂固化反应与性能研究 [C] . 夏建陵 ,夏士斌 ,谢晖 . 第十次全国环氧树脂应用技术学术交流会 . 2003
7. 高性能生物基环氧树脂及其固化剂的合成、表征与性能研究 [A] . 黄文 . 2011

松香环氧树脂/聚氨酯生物基纳米复合材料的合成、固化及性能研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅