徐美玲
,
石松
,
王禹慧
,
张玲玲
,
王春兰
,
齐会民
,
扈艳红
,
周燕
,
黄发荣
,
杜磊
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.06.009
用热失重法(TGA、DTG)分析了含硅芳炔树脂固化物的热裂解动力学,并用Kissinger和Ozawa法计算出含硅芳炔树脂固化物的热裂解的表现活化能分别为149kJ/mol]和153kJ/mol,热裂解反应近似于一级反应,据此建立了热裂解的动力学模型.用热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)方法对含硅芳炔树脂的热裂解气相产物进行了分析,在热裂解过程中,主要有甲烷、氢气、乙烷、乙烯、水等气体放出.用拉曼光谱、X-射线衍射等分析了含硅芳炔树脂固化物热裂解的残留物结构,残留物是以无定型碳、石墨、SiC为主要成分的陶瓷化结构.
关键词:
含硅芳炔树脂
,
热裂解-气相-质谱
,
热裂解动力学
薛莲
,
扈艳红
,
沈学宁
,
黄发荣
,
杜磊
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.02.009
初步研究了N,N,N',N'-四炔丙基-4,4'-二氨基-二苯甲烷(TPDDM)的热固化反应,通过DSC分析其固化行为特征.FT-IR观察了它固化过程中特征官能团变化,对比了其在空气中和氮气中固化行为的差异,发现在空气中固化产物出现1 733 cm-1的峰,推断是被氧化所致,并通过DSC和FT-IR确定了固化条件.利用TGA技术考察了该固化产物在空气中和氮气中的热稳定性.结果表明:在空气中固化产物起始失重率为5%的分解温度为414.4℃,高于在氮气中的392.8℃.TPDDM的固化产物在氮气中700℃残碳率为53.9%,在空气中全部分解.
关键词:
端炔丙基树脂
,
热固化
,
热稳定性
李智鹏
,
扈艳红
,
杜磊
,
刘冬冬
表面技术
目的：研究国产芳纶纤维 DAF-III 表面上浆剂的主要成分及其对复合材料界面性能的影响。方法用丙酮溶剂抽提纤维一定时间，分析对比去除上浆剂前后的纤维和抽提溶液，并制备 DAF-III 增强的聚三唑树脂复合材料，测试复合材料的力学性能。结果国产 DAF-III 芳纶纤维的主体结构是聚酰胺苯并咪唑，表面上浆剂主要组分是脂肪族酯类低聚物。溶剂抽提去除了纤维表面大部分上浆剂，裸露的纤维本体存在制备过程中形成的沿纤维方向的大量沟壑；去除上浆剂后，复合材料的 ILSS 和弯曲强度分别提高了181.2%和56.20%。结论纤维表面上浆剂对纤维以及纤维增强的复合材料力学性能影响显著，纤维与树脂通过机械锚合和氢键作用改善界面粘接。
关键词:
国产芳纶 DAF-III
,
上浆剂
,
纤维增强复合材料
,
聚酰胺苯并咪唑
梁秀华
,
扈艳红
,
杜磊
,
黄发荣
玻璃钢/复合材料
含硅芳炔树脂是一类有机无机杂化树脂,它的分子极性小,表面能低,与石英纤维复合时的粘结性能差,影响复合材料的力学性能.本文采用一种结构中含有异氰酸酯基的硅烷偶联剂对石英纤维/含硅芳炔复合材料进行改性,实验结果表明经偶联剂改性后复合材料的层间剪切强度有了较大的提高,与未处理的相比可提升41.5％.XPS、表面能分析、AFM、SEM等分析表征推断,偶联剂的改性机理为偶联剂与石英纤维表面活性基团作用,在纤维表面生成极性官能团,增大石英纤维的表面能,改善了与含硅芳炔树脂的界面粘结性能,使得复合材料的层间剪切强度提高.
关键词:
异氰酸酯
,
硅烷偶联剂
,
石英纤维
,
含硅芳炔
,
界面改性
费军
,
扈艳红
,
黄发荣
,
杜磊
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.08.010
研究了一种用氮丙啶处理炭纤维的方法在新型聚三唑树脂复合材料中的界面作用效果和作用机理.用硝酸氧化处理炭纤维,再引入分子结构中含氮丙啶环的化合物AZ-1,通过化学手段对炭纤维进行改性.结果表明,经改性后炭纤维增强聚三唑树脂复合材料比未处理复合材料的层间剪切强度提高86%.AFM,SEM和接触角测试表明化学改性增加了炭纤维的表面粗糙度和极性,提高了炭纤维与聚三唑树脂间的界面黏结；XPS测试进一步证明,炭纤维经硝酸氧化处理后,在纤维表面生成了酸性基团；AZ-1中的氮丙啶环常温下可在氧化了的炭纤维表面开环,形成胺基类化合物,改善了与聚三唑基体之间的界面作用.
关键词:
界面改性
,
炭纤维
,
聚三唑
王林靖
,
扈艳红
,
杜磊
,
杨海荟
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150511.001
运用自主设计合成的含有端炔和芳酰胺酸结构的硅烷偶联剂(CA-K)改善石英纤维(QF)/含硅芳炔(PSA)复合材料的高温界面黏结性能.FTIR、DSC以及TGA跟踪分析表明:CA-K在PSA固化时同步发生热闭环,形成耐热的酰亚胺环结构,CA-K同时参与PSA的固化;XPS分析推断出CA-K与纤维发生化学键合;CA-K处理后QF/PSA复合材料的界面黏结强度增加,常温下层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度分别较未处理时提高了34.7％和40.4％,在250℃时ILSS和弯曲强度的保留率分别达到82.5％和54.9％,而500℃时ILSS和弯曲强度保留率为85.1％和64.2％.
关键词:
石英纤维
,
含硅芳炔
,
乙炔基芳酰胺酸硅烷
,
酰胺环
,
高温界面增强
刘冬冬
,
扈艳红
,
张芳芳
,
顾渊博
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160407.003
通过分子设计制备合成了含叠氮及苯并咪唑双官能团的偶联剂 Azido-Benzimidazole(ABI),并考察了新型偶联剂对国产芳纶Ⅲ(DAF-Ⅲ)/聚三唑树脂(PTA)复合材料的界面增强作用。SEM、傅立叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)及 XPS分析表明,ABI通过分子结构中的苯并咪唑基团与 DAF-Ⅲ纤维形成分子间氢键,能够作用到DAF-Ⅲ上。FTIR及DSC分析表明,ABI中的叠氮基团与PTA树脂中的炔基发生反应,生成三唑环参与了PTA树脂的固化。经2.1 wt%ABI处理后,DAF-Ⅲ/PTA树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度分别较未处理时提高了62.0%和43.7%。
关键词:
国产芳纶Ⅲ
,
聚三唑树脂
,
苯并咪唑
,
叠氮
,
偶联剂
,
界面增强
杨海荟
,
扈艳红
,
杜磊
,
顾渊博
,
张芳芳
玻璃钢/复合材料
采用一种自主设计制备的含有端炔、醚键和酰亚胺环的硅烷偶联剂(AAS),对石英纤维/含硅芳炔复合材料进行增强、增韧改性.采用DSC、FT-IR以及TGA分析表征了AAS参与PSA的交联固化,与PSA形成良好的化学作用;XPS测试表明AAS与QF产生化学键合;SEM分析表明,AAS的使用改善了QF与PSA的粘结性能,提高了界面结合强度,常温条件下,复合材料的层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度相比于未改性的分别提高了50.6％和43.0％,在250℃时,ILSS、弯曲强度的保留率分别为66.0％和84.2％.经过AAS改性后,复合材料的耐冲击性能也得到了提高,常温下QF/PSA的冲击强度较未改性时提升了20.4％.
关键词:
石英纤维
,
含硅芳炔
,
端炔硅烷偶联剂
,
复合材料界面
,
增强增韧
扈艳红
,
梁秀华
,
杜磊
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.011
设计并选用一种分子结构中带有异氰酸酯基的硅烷偶联剂对石英布进行了表面处理,对比了石英纤维改性对含硅芳炔树脂复合材料部分力学、介电及耐热性能等的影响.结果表明:偶联剂处理石英纤维后,偶联剂与石英纤维表面发生化学键合,明显改善石英纤维与含硅芳炔树脂的界面粘接,复合材料的层间剪切强度比未处理的提高了24.7％,弯曲强度提升了12.4％,偶联剂的加入不会降低复合材料的Tg和介电性能.
关键词:
异氰酸酯
,
硅烷偶联剂
,
石英纤维
,
含硅芳炔树脂
,
复合材料界面改性
