雷达吸波涂料粘结剂增韧研究

雷达吸波涂料粘结剂增韧研究

张凌[1]2003年在《雷达吸波涂料粘结剂增韧研究》文中研究说明随着现代军事技术中目标探测技术的迅速发展,对用于隐身技术的雷达吸波涂料(RAC)的力学性能提出了越来越高的要求,但现有的RAC粘结剂在力学性能上不能充分满足其应用要求,因此研制一种具有高填充量、高力学性能的RAC粘结剂显得尤为紧迫。本文在对比几种粘结体系性能的基础上,选择填充量大的环氧树脂(EP)作为基体,系统地研究了液体端羟基丁腈橡胶(HTBN)—环氧树脂、液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)—环氧树脂和聚氨酯(PU)—环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)叁个改性体系的柔韧性与附着力。 首先选择了液体端羟基丁腈橡胶(HTBN)增韧环氧树脂,讨论了影响增韧性能的因素,并就制备过程中的反应机理进行了探讨。研究结果表明:HTBN具有增韧效果,温度越高固化所需时间越短,但固化温度太高使柔韧性下降;固化温度对附着力的影响不大。最后得出可能的增韧机理是:环氧树脂及HTBN中羟基转变成异氰酸酯基,使环氧树脂和HTBN预聚物中的异氰酸酯基同时和胺类固化剂进行固化反应,从而将聚氨酯橡胶软段引入到环氧树脂交联网络中,得到增韧的环氧树脂。 其次,用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧环氧树脂。采用不同的混料方式,分别合成两种CTBN-环氧树脂改性体系Ⅰ和Ⅱ,考察了两体系的力学性能。发现不同的混料方式影响增韧效果,并从热力学和动力学两方面讨论了影响增韧的原因。选择了改性体系Ⅱ进行实验,研究了影响改性体系Ⅱ增韧性能的因素,并就制备过程中的反应机理进行了探讨。对CTBN—环氧树脂改性体系Ⅱ的研究结果表明:选用不同固化剂对环氧树脂的柔韧性有很大的影响,使用叁乙烯四胺优于使用叁氟化硼单乙胺:高温固化的柔韧性明显低于低温固化的柔韧性;改性树脂力学性能的改变与其改性体系微观形态的变化密切相关。 最后,用聚氨酯(PU)增韧环氧树脂。制备了不同NCO基团质量分数的聚氨酯预聚体Ⅰ(W_(NCO)=0.35)和Ⅱ(W_(NCO)=0.2),分别将聚氨酯预聚体Ⅰ和Ⅱ加入环氧树脂中,制得两种聚氨酯—环氧树脂互穿网络聚合物(IPN)Ⅰ和Ⅱ。对比两体系的力学性能,结果表明,IPNⅠ的力学性能优于IPNⅡ的力学性能。分析IPNⅠ红外光谱,表明:环氧基团基本不参加反应,聚氨酯的—NCO基团与环氧树脂中的—OH发生了反应,形成IPN后,一些特征峰出现了一些迭加,整体为互穿复合体系:用扫描电镜(SEM)对IPNⅠ微观结构进行研究,结果表明:当PU/EP=10/90时,两相相容性好,改性体系形成互穿程度较高的互穿聚合物网络(IPN)结构,其附着力与柔韧性最好。 综合考虑叁个增韧体系,液体端羧基丁腈橡胶增韧后柔韧性最好,但CTBN柔韧性与附着力不能同时达到最高值;液体端羟基丁腈橡胶改性效果不如液体端羧基丁腈橡胶,但液体端轻基丁睛橡胶价格较端梭基丁睛橡胶便宜;聚氨醋增韧环氧树脂体系的柔韧性优于液体端轻基丁睛橡胶增韧环氧树脂体系,略差于液体端梭基丁睛橡胶增韧环氧树脂体系,其附着力优于前两个体系,且当EP用U=90/10时柔韧性与附着力能同时达到最好。所以,应根据实际应用选择不同的增韧体系。

薛茹君[2]2008年在《无机纳米材料的表面修饰改性与物性研究》文中研究指明纳米复合材料具有优异的性能和广泛的应用,是纳米材料科学研究的前沿和热点,怎样改善无机纳米颗粒在高聚物中的分散性,长期以来一直是富有挑战性的研究课题。本文旨在研究不同用途低维纳米材料的表面改性,提高无机纳米颗粒与高聚物的相容性和稳定性及在高聚物中的分散性,分析表面改性对复合材料光催化、微波吸收和导电性能的影响,为有机—无机复合材料的实际应用提供材料和物理基础。研究了纳米氧化铝和超细绢云母粉体的表面改性,发现经硅烷偶联剂表面改性后纳米氧化铝和超细绢云母粉体在有机溶剂介质中的分散性和稳定性显着提高,与有机物基体的相容性得到改善,改性绢云母的吸油值由0.71g/g增加到1.33g/g。采用反相微乳液法在Al_2O_3表面上包覆La~(3+)、Fe~(3+)共掺杂TiO_2,制备出负载型掺杂TiO_2光催化剂,并探讨了La~(3+)、Fe~(3+)共掺杂对TiO_2吸光性能的影响。发现La~(3+)、Fe~(3+)共掺杂有协同作用,共掺杂TiO_2比La~(3+)或Fe~(3+)单元掺杂TiO_2的吸收边带红移更多,对可见光的吸收也比单元掺杂的更强;负载型共掺杂TiO_2光催化剂的可见光催化活性比单元掺杂的高,在太阳光照射下对甲基橙具有更高的脱色率。采用化学镀方法对碳纳米管、纳米碳化硅、超细绢云母粉进行了表面改性,探讨了预处理、化学镀和热处理等条件等对镀层组成、物相结构、表面形貌、粒度和分散性等的影响,发现碳纳米管、纳米碳化硅、超细绢云母等材料经过适当的活化预处理后可以进行化学镀改性;热处理使镀层由亚稳的非晶态或微晶态转变为稳定的晶态,生成Ni-P、(Ni、Fe)-P、Co-P合金,使镀层的硬度和磁性增高。制备出碳纳米管和纳米碳化硅电磁波吸收复合涂料,发现有机化改性后的复合涂料的吸波性能显着改善,吸收率提高,最大吸收峰向低频移动,且有宽化趋势。采用化学镀方法制备了镀镍云母,并以其作为轻质导电填料部分替代镍粉制得备了导电涂料。发现当替代量≤25%时,导电涂料的表面电阻率接近纯镍粉导电涂料的表面电阻率,在30~1000MHz频率范围的屏蔽系数达到30dB,可满足一般情况下对电磁屏蔽性的要求。

参考文献:

[1]. 雷达吸波涂料粘结剂增韧研究[D]. 张凌. 中国地质大学. 2003

[2]. 无机纳米材料的表面修饰改性与物性研究[D]. 薛茹君. 合肥工业大学. 2008

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