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基于互穿网络的消融防热涂料

作　者: 毕大鹏
导　师: 张之圣
学　校: 天津大学
专　业: 微电子与固体电子学
关键词: 有机硅树脂 环氧树脂 消融 耐高温 透波
分类号: TQ637
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 76次
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内容摘要


本课题采用有机硅树脂改性环氧树脂,形成三维互穿网络聚合物（Interpenetrating Polymer Network简称IPN）,引入纳米SiO2等纳米粒子交联点,研制出耐高温、透波性好的有机消融防热涂料。研究了有机硅改性环氧树脂的热稳定性机理。有机硅树脂中的Si-O键有较高的键能（363KJ/mol）,所以比较稳定,其电绝缘性能、击穿强度、耐高压电弧等均较优异。探讨了IPN独特的结构形态和性质。由于IPN具有网络互锁的环连结构,使得其在相分离行为上具有所谓的强迫相容性。IPN的力学性能、热稳定性、耐湿性能可以超过任一组分,表现出明显的协同效应。研究了纳米SiO2对环氧树脂的改性机制。在涂料中引入Si3N4、Fe2O3、三聚氰胺,提高了涂料的综合性能。技术创新点:1.形成IPN独特的结构形态;2.引入氰酸酯树脂,提高了涂料的介电性能和透波率;3.添加纳米功能材料,如SiO2、Si3N4、Al2O3、MgO,提高了涂料的综合性能,如阻燃性,耐高温性和透波性能等;4.加入高温除碳剂Fe2O3,保持涂料高透波性能。主要技术指标:①表面涂层耐高温≥1600℃;②体积电阻率（25±1℃）≥1015Ω·cm;③击穿电压≥90KV/mm;④硬度大于6H;⑤附着力1级;⑥柔韧性1mm ;⑦透波率≥80%（1-18GHz） ;⑧介电常数ε< 3（1-18GHz） ;⑨tanδ≤10-3（1-18G Hz）。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 有机消融防热涂料的发展简史  10
  1.2 有机消融材料的特点  10-11
  1.3 有机消融材料的分类  11-12
  1.4 消融防热的机理  12-13
  1.5 消融涂料的组成  13-16
    1.5.1 漆基  13-14
    1.5.2 固化剂  14
    1.5.3 填料、增强剂  14-15
    1.5.4 溶剂  15-16
  1.6 课题背景及研究意义  16-17
第二章 项目综述  17-25
  2.1 主要实验原料  17
  2.2 主要实验仪器  17-18
  2.3 实验方案设计  18-19
  2.4 涂料的制备与底板处理  19
    2.4.1 涂料制备  19
    2.4.2 底板处理  19
  2.5 漆基选择  19-25
    2.5.1 环氧树脂  19-21
    2.5.2 有机硅树脂  21-23
    2.5.3 氰酸酯树脂  23-25
第三章 耐高温研究  25-57
  3.1 有机硅改性环氧树脂  25-27
    3.1.1 实验原料  25-26
    3.1.2 改性机理  26-27
    3.1.3 改性方法  27
    3.1.4 改性环氧树脂的固化  27
    3.1.5 测试方法  27
  3.2 结果与讨论  27-34
    3.2.1 反应时间对环氧树脂改性的影响  27-28
    3.2.2 反应温度对环氧树脂改性的影响  28-29
    3.2.3 有机硅含量对环氧树脂改性的影响  29-30
    3.2.4 IR分析  30-32
    3.2.5 改性环氧树脂的SEM分析  32-33
    3.2.6 改性环氧树脂的热重(TG)分析  33-34
  3.3 IPN互穿聚合物网络  34-36
    3.3.1 IPN的形态结构  34-35
    3.3.2 IPN的特性  35-36
    3.3.3 有机硅改性环氧树脂IPN网络  36
  3.4 纳米SiO_2对有机硅改性环氧树脂体系的影响  36-43
    3.4.1 纳米SiO_2 的添加  37-38
    3.4.2 纳米SiO_2 对树脂结构的影响  38-43
  3.5 纳米无机填料对树脂体系的影响  43-45
  3.6 硅烷偶联剂对树脂体系的影响  45-51
    3.6.1 硅烷偶联剂提高附着力的作用  47-49
    3.6.2 硅烷偶联剂的其它作用  49-51
  3.7 阻燃剂对树脂体系的影响  51-55
  3.8 涂料耐高温检测  55-57
第四章 涂料透波研究  57-60
  4.1 概述  57
  4.2 氰酸酯/环氧树脂互穿网络  57-58
  4.3 涂料透波性测试  58-60
    4.3.1 检测示意图  58
    4.3.2 检测所参照的技术文件或检测方法及说明  58
    4.3.3 检测所用的主要仪器  58-59
    4.3.4 检测结果  59-60
第五章 结论  60-61
参考文献  61-64
发表论文和参加科研情况说明  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 专用漆料
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