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《西北工业大学》 2006年
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界面对氰酸酯树脂复合材料性能的影响研究

颜红侠  
【摘要】: 界面是复合材料的重要组成部分,其结构和性能直接影响复合材料的性能。偶联剂有利于提高增强材料与树脂之间的界面结合强度。本论文在选定介电性能优异的氰酸酯树脂为基体、以玻璃纤维和纳米二氧化硅为增强材料的基础上,首先设计并合成了一种小分子硅烷偶联剂SCA-1和一种三元共聚物大分子偶联剂SCA-3,对其合成工艺进行了优化,,并利用红外光谱、核磁光谱和元素分析、凝胶渗透色谱等进行了表征,并研究了两种偶联剂的溶解性和介电性能。其中SCA-1的收率比资料报道的提高15%,而SCA-3在国内外属于首次合成,具有合成工艺简单、分子量分布窄、介电常数和介电损耗大等特点,在压电材料领域具有潜在的优势。 第二,用合成的小分子SCA-1与常用的KH-550以及大分子SCA-3处理E-玻璃纤维,研究了不同的处理工艺对玻璃纤维的表面特征的影响。结果表明,偶联剂处理可提高纤维表面的憎水性和与氰酸酯树脂溶液的浸润性,其顺序均为大分子SCA-3处理的>SCA-1处理的>KH-550处理的。利用Fowkes-Good几何方程和Young-Dupre方程计算了玻璃纤维的表面自由能及其与氰酸酯树脂之间的粘附功。结果表明,E-玻璃纤维的表面自由能降低,其顺序为SCA-3处理的<SCA-1处理的<KH-550处理的,原因在于分子结构的不同,引起其极性下降。 第三,以双酚A型氰酸酯树脂(CE)为基体、以E-玻璃纤维为增强材料制备高性能E-玻璃纤维/CE透波复合材料,在分析CE固化动力学的基础上,确定了复合材料的制备工艺,研究了三种偶联剂SCA-1、KH-550和SCA-3对复合材料力学性能、介电性能和吸水性的影响。利用动态力学分析(DMA)对复合材料界面结合强度和界面相的均匀性进行了研究。结果表明,用SAC-1制成的复合材料界面结合强度高,界面相均匀性好,用SAC-3制成的复合材料在界面性能较差,从而影响到复合材料的宏观性能。与KH-550相比,以小分子SCA-1制备的复合材料的力学性能、介电性能和耐水性较好,大分子SCA-3的力学性能和介电性能较小,但水对其介电性能影响较小。并利用SEM对界面断裂形貌进行了分析,其结果与DMA分析相一致。 第四,用环氧基氨基硅烷偶联剂KH-560和大分子SCA-3改性纳米SiO_2表面,制备纳米SiO_2/CE复合材料研究了不同改性对纳米SiO_2/CE复合材料力学性能、介电性能、热性能和摩擦性能的影响。纳米SiO_2经偶联剂SCA-3和KH-560处理后,其改性效果增强,特别是经大分子SCA-3处理后的复合材料在静态力学性能、动态力学性能、耐热性和减摩耐磨擦性方面显示出更好的效果。SEM显示原因在于SCA-3处理后的纳米SiO_2在基体CE中的分散性更好。DMA分析表明SCA-3处理后的纳米SiO_2/CE复合材料的对界面粘结强度更大,并从化学结构上进行了解释。这些研究结果为选择适合于一定环境条件下使用的偶联剂和合成新型的功能偶联剂提供了重要的理论依据。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB332

【引证文献】
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1 李松;国产高模碳纤维相匹配氰酸酯树脂体系研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【参考文献】
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1 赵磊,梁国正,秦华宇,孟季茹,向礼琴;环氧树脂改性氰酸酯树脂玻璃布层压板的研制[J];玻璃钢/复合材料;2000年04期
2 郭玉明,颜鸿斌,凌英,孙红卫,付求舟,顾光旃;低密度烧蚀防热透波多功能复合材料的研究[J];玻璃钢/复合材料;2001年05期
3 仝毅,周馨我;微波透波材料的研究进展[J];材料导报;1997年03期
4 邵鑫,田军,刘维民,马春林,薛群基;纳米SiO_2对聚醚砜酮复合材料摩擦学性能的影响[J];材料工程;2002年02期
5 顾秀娟,王齐华,宁莉萍,余来贵;有机/无机纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究展望[J];材料科学与工程;2002年04期
6 胡福增;柴田健一;堤和男;;硅烷偶联剂对玻璃纤维表面性能的影响[J];复合材料学报;1989年01期
7 尚修勇,朱子康,印杰,马晓东;偶联剂对PI/SiO_2纳米复合材料形态结构及性能的影响——Ⅰ[J];复合材料学报;2000年04期
8 陈平,程子霞,朱兴松,雷清泉;环氧树脂与氰酸酯共固化产物性能的研究[J];复合材料学报;2001年03期
9 张洪文,艾鹏,姜彦,李宏途,张开,杨松茹,王静媛;用原子转移自由基方法合成新型大分子偶联剂[J];高等学校化学学报;2004年12期
10 张彦奇,华幼卿;LLDPE/纳米SiO_2复合材料的力学性能和光学性能研究[J];高分子学报;2003年05期
【共引文献】
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1 王来应,王晓东;石墨滑片的研制[J];工程塑料应用;1999年08期
2 赵磊,秦华宇,梁国正,孟季茹;氰酸酯树脂的研究进展[J];工程塑料应用;1999年12期
3 赵磊,梁国正,孟季茹,秦华宇;环氧树脂改性氰酸酯树脂基复合材料[J];工程塑料应用;2000年03期
4 高树理,柴孟贤,张明习;透波复合材料的研究进展[J];工程塑料应用;2000年05期
5 孟季茹,赵磊,梁国正,赵冬一;氰酸酯树脂在高透波雷达天线罩中的应用[J];工程塑料应用;2000年08期
6 史孝群,肖久梅,马文江,龚春秀;硅烷偶联剂在聚合物基复合材料增容改性中的应用[J];工程塑料应用;2002年07期
7 蔡力锋,杨俊,林志勇;玻璃微珠填充聚合物复合材料界面[J];工程塑料应用;2003年03期
8 刘志力,苟玉慧,陈大华,曾祥斌;阻燃增强尼龙66的抗粘锡性能研究[J];工程塑料应用;2003年12期
9 邵鑫,薛群基,马春林,温路新;载荷、速度及环境温度对聚醚砜酮摩擦磨损性能的影响[J];工程塑料应用;2003年12期
10 赵红振;齐暑华;周文英;涂春潮;武鹏;;透波复合材料树脂基体的研究进展[J];工程塑料应用;2005年12期
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1 方少明;唐佳友;周立明;高丽君;李慧斌;;耐低温超疏水性硅橡胶的研制[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
2 朱建华;杨振;金权;刘毛毛;权衡;;聚醚嵌段亲水性氨基硅油的结构表征与性能评价[A];“润禾杯”第八届全国印染后整理学术研讨会论文集[C];2011年
3 孙艳红;杨宇辉;乌东北;;化学键合2-乙基已基膦酸单2-乙基已基酯涂层的磁纳米吸附La~(3+)性能[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
4 张旭;姜克娟;;未来先进航空涡轮发动机的氟硅润滑油[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
5 张大海;石晓斌;赵建伟;王振波;;石英纤维增强氮化硅透波复合材料研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
6 张大海;赵建伟;石晓斌;王振波;;石英纤维增强氮化硅复合材料断裂特性研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
7 杜善义;;先进复合材料及其在航空航天中应用[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
8 张扬;洪旭辉;;新型透波复合材料的研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
9 钟翔屿;包建文;李晔;;5528氰酸酯树脂及其复合材料性能研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
10 杨明;嵇培军;张华;崔溢;蔡良元;白树成;;环氧树脂改性多官能团氰酸酯树脂复合材料性能的研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
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1 郭文敏;聚乙烯/无机填料复合材料非线性电导特性及机理研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 毛志清;玻璃纤维及碳纳米管增强高分子复合材料研究[D];南京大学;2010年
3 张春红;废纸二次纤维氰乙基化改性及制备复合材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
4 刘倞;硅烷sol-gel薄膜及含硅烷的聚合物涂层的电沉积研究[D];浙江大学;2010年
5 徐松林;PTFE/A1含能反应材料力学性能研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 马国章;纳米SiO_2杂化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究[D];太原理工大学;2011年
7 田野;聚合物微机械的飞秒激光加工及驱动研究[D];吉林大学;2011年
8 徐志钮;RTV涂层憎水性及对绝缘子电场和污闪特性影响的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 汪佛池;输电线路铝导线憎水性防覆冰涂层的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 曹靖;碳纤维增强复合材料加固钢结构理论分析和实验研究[D];合肥工业大学;2011年
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1 陶磊;尼龙6/铜复合粉末选区激光烧结制造塑料模具的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 魏冬雪;磁性Fe_3O_4/SiO_2载体表面的氨基修饰和漆酶固定化研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
3 张红为;杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D];安徽农业大学;2010年
4 黄振架;含氟硅两亲性梳形接枝共聚物的合成与表征[D];浙江理工大学;2010年
5 邹宗勇;建筑膜材料力学性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 梁秦秦;有机硅的结构与表面吸附性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 耿紧紧;酚醛树脂发泡性研究[D];郑州大学;2010年
8 栾苗;以水溶性聚合物刷为模板合成银纳米粒子[D];郑州大学;2010年
9 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 魏伟力;基于性能的复杂曲面零件面形再设计建模技术[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 王旭东;;环氧树脂改性氰酸酯体系研究[J];工程塑料应用;2006年07期
2 惠雪梅;宋义斌;王晓洁;尤丽虹;;碳纤维增强环氧改性氰酸酯树脂复合材料性能研究[J];工程塑料应用;2007年11期
3 蓝立文;氰酸酯树脂[J];玻璃钢/复合材料;1996年06期
4 杜善义;;先进复合材料与航空航天[J];复合材料学报;2007年01期
5 方芬;颜红侠;张军平;李倩;;双马来酰亚胺改性氰酸酯树脂的研究[J];高分子材料科学与工程;2007年04期
6 赵稼祥;;民用航空和先进复合材料[J];高科技纤维与应用;2007年02期
7 张增平;梁国正;任鹏刚;卢婷利;王结良;;环氧改性氰酸酯树脂研究[J];航空材料学报;2006年04期
8 周宏福;刘润山;张雪平;刘景民;;环氧树脂改性氰酸脂树脂的研究进展[J];绝缘材料;2008年03期
9 张晓虎,孟宇,张炜;碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势[J];纤维复合材料;2004年01期
10 陈淑海;王浩静;;氰酸酯树脂增韧改性研究[J];热固性树脂;2010年02期
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1 徐志伟;γ射线辐照对腰形碳纤维及其复合材料界面的影响[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 王静;芳纶纤维增强可溶性聚芳醚复合材料的制备技术、界面表征及性能研究[D];大连理工大学;2009年
3 张承双;氧气等离子体改性对PBO纤维表面及PBO/PPESK复合材料界面的影响[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
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1 毋伟,陈建峰,邵磊,初广文;聚合物接枝改性超细二氧化硅表面状况及形成机理[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年02期
2 张超灿,孙江勤,李曦,李华智;溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2透明纳米复合材料的研究[J];玻璃钢/复合材料;2000年04期
3 杜仕国;复合材料用硅烷偶联剂的研究进展[J];玻璃钢/复合材料;1996年04期
4 程宇航,吴一平,陈建国,乔学亮;类金刚石(DLC)膜的制备技术概况[J];材料导报;1996年02期
5 闫福胜,梁国正;氰酸酯树脂的增韧研究进展[J];材料导报;1997年06期
6 王乙潜,樊瑞新,黄立萍,郦剑;超高分子量聚乙烯的滑动磨损性能与机理研究[J];材料科学与工程;1999年03期
7 符连社,张洪杰,邵华,孟庆国,倪嘉缵;溶胶-凝胶法制备无机/有机杂化材料研究进展[J];材料科学与工程;1999年01期
8 张晔,周贵恩,李磊,张裕恒;纳米TiO_2-甲基丙烯酸甲酯聚合物均匀分散系的制备和结构[J];材料研究学报;1998年03期
9 张洪杰,符连社,林君,李焕荣,孟庆国,刘丰,郭俊芳,王俊,郑佑轩,于江波;稀土/高分子杂化发光材料的研究[J];发光学报;2002年03期
10 刘菊艳;用于红外导引头窗口的金刚石技术[J];飞航导弹;1994年03期
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1 宋华杰;TATB/氟聚物复合材料的界面作用和力学性能研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2000年
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1 笪有仙,孙慕瑾;增强材料的表面处理(四)[J];玻璃钢/复合材料;2000年05期
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4 汤振杰;朱正吼;黄渝鸿;;Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9粉体晶化和显微分析[J];功能材料;2008年12期
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6 程凤梅;陈大俊;;空心玻璃微珠增韧高密度聚乙烯的性能研究[J];中国塑料;2009年02期
7 胡忠勤;李红媛;陈楚航;刘文广;刘智;张秀成;;桦木纤维/不饱和聚酯复合材料制备与性能研究[J];中国胶粘剂;2011年06期
8 刘向东;张云江;;ABS树脂高填充物——ABS T-A型填充母的研究[J];河北化工;1990年02期
9 姜鑫;杨振国;;玻璃微珠表面改性方法及其对硬质聚氨酯泡沫性能的影响[J];复旦学报(自然科学版);2007年03期
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1 林美群;马少健;;偶联剂在非金属矿物改性中的应用[A];第十三届全国粉体工程及矿产资源高效开发利用研讨会论文专辑[C];2007年
2 陈建;李春林;王俊峰;陈刚;肖海东;;偶联剂处理对树脂结合碳刷性能的影响[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
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4 施靖;王勇;高尧;宋波;;T-ZnOw/PA6复合材料冲击断裂行为研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
5 刘彤;杨光均;康锡瑞;张坤;;改性粉煤灰填充聚丙烯的研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑(下册)[C];2008年
6 齐秀丽;顾莉琴;顾利霞;;Nano-ZnO/Ag在PET树脂中分散性能的研究[A];纳米材料与技术应用进展——第四届全国纳米材料会议论文集[C];2005年
7 严海彪;潘国元;;2-3-7碳酸钙表面处理方法、机理及其在塑料中的应用研究[A];2005年全国钙镁盐行业会议文集[C];2005年
8 官凤霞;段跃新;袁璐;梁志勇;;偶联剂对环氧基复合材料中CNTs分散性能的影响[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
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10 宣孟阳;刘宵;于俊林;杜启云;;功能性聚酰胺纤维的研制[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
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1 ;纳凯夫(NACF)纤维[N];中国建材报;2004年
2 方泳仪;华润涂料两科技成果通过鉴定[N];中国化工报;2007年
3 孔子林;华润涂料两项目获科学技术奖[N];消费日报;2007年
4 来化;稀土改性环保塑料包装树脂实现工业化[N];中国包装报;2008年
5 邱美辉;稀土改性塑料成果实现产业化[N];中国化工报;2008年
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7 北京市化工研究院 罗道友;高性能玻纤增强工程塑料产业链技术的探讨[N];中国建材报;2004年
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1 任一萍;结构用竹质工程材料胶粘剂及其性能评价研究[D];中国林业科学研究院;2008年
2 颜红侠;界面对氰酸酯树脂复合材料性能的影响研究[D];西北工业大学;2006年
3 胡福田;高性能聚四氟乙烯覆铜板研究[D];华南理工大学;2005年
4 彭红瑞;无机纳米粒子/聚合物复合材料的研究[D];中国海洋大学;2005年
5 何娟;建筑复合材料界面改性研究[D];华南理工大学;2011年
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9 王迎捷;化学偶联剂对瓷及纤维桩粘结性能的影响及作用机理研究[D];第四军医大学;2007年
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1 张程锦;天然纤维复合材料用偶联剂[D];华南理工大学;2010年
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7 吴远楠;木粉/高密度聚乙烯发泡复合材料的研究[D];北京印刷学院;2007年
8 费春艳;钛酸钾晶须增强型塑料托槽材料的实验研究[D];中国医科大学;2007年
9 冯金辉;硅溶胶的表面改性及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2007年
10 胡芸;无机微颗粒填充含油铸型尼龙的性能研究[D];河北工业大学;2007年
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