ZnO晶须改性石墨纤维/双酚A二氰酸酯复合材料

为改善石墨纤维/双酚A二氰酸酯(M40J/BADCy)复合材料的层间剪切强度, 采用立体四针状ZnO晶须对M40J/BADCy复合材料进行增强。红外光谱及凝胶实验研究表明, ZnO晶须对BADCy的固化反应有催化作用, 使BADCy/E51树脂体系的后固化温度由200℃降为180℃。力学性能测试表明, 未处理的ZnO晶须因与BADCy基体粘结不好, 仅使M40J/BADCy复合材料的弯曲模量有所提高。经KH560 处理的ZnO 晶须对M40J/BADCy复合材料的层间剪切强度提高明显, ZnO晶须含量为10%时, 增强效果最佳, 使M40J/BADCy复合材料的层间剪切强度由原来的77 6 MPa 提高到91 2 MPa, 弯曲模量由原来的178 9 GPa 提高到207 4GPa, 而弯曲强度变化不大。SEM研究表明, 立体结构的晶须能很好地分散于M40J/BADCy复合材料层间, 依靠晶须的层间“钉扎”提高复合材料的层间剪切强度。

PBO纤维研究进展

介绍了一种高性能有机纤维——聚对亚苯基苯并双噁唑([poly(P-phenylene-2,6-benzobisoxazole)简称PBO]的制作、应用及结构与性能间的关系。先进的纺丝技术及高度取向的刚性分子结构使PBO纤维具备优异的力学性能(E_(拉)=280GPa)及热学性能,从而作为超级纤维有巨大的应用潜力。同时还简述了PBO纤维复合材料的研究现状及存在问题。

环氧改性氰酸酯复合材料工艺性研究

对环氧E—51改性双酚A型氰酸酯 (BADCy)复合材料的铺敷性进行了研究 ,发现BADCy树脂和环氧E— 51树脂经适当预聚后在室温下具有一定的粘性 ,可制作出具有室温铺敷性的复合材料预浸料。研究还发现 ,氰酸酯的纯度对预聚反应影响较大 ,工业品的BADCy具有较高的反应活性 ,而提纯后的BADCy反应活性低。少量环氧E— 51对BADCy的预聚反应有明显促进作用 ,但大于 5份后 。

CTBN改性双酚A型氰酸酯树脂的性能

为改善氰酸酯树脂的冲击韧性,在双酚A型二氰酸酯(BADCy)树脂中混入了不同含量的端羧基丁腈橡胶(CTBN).用差示扫描量热法(DSC)及红外光谱法(FTIR)对CTNB/BADCy共混体系的反应性研究发现,CTBN能促进BADCy低温下的三嗪环反应,但是使BADCy的后处理温度提高.SEM分析表明,当CTBN的含量(质量分数)大于15%后,有CTBN颗粒从BADCy中析出,形成两相结构,且随着CTBN含量的增大,分散相的粒径增大,在断口处产生的银纹和剪切带使BADCy/CTBN共混体系的韧性提高.当CTBN的含量为25%时体系的冲击强度提高了2.3倍.

复合式天然气瓶缠绕工艺研究

压缩天然气 (CNG)储气瓶 ,是天然气汽车十分重要的部件。压缩天然气气瓶一般为钢制圆筒压力容器 ,但由于气瓶质量大 ,且易发生爆炸性事故而造成严重的后果。因此 ,复合式气瓶成为汽车用天然气瓶的一个重要发展方向。金属内胆外加复合材料缠绕的复合式压缩天然气瓶具有刚度大、气密性好、重量轻、成型工艺简单及生产成本低廉等优点。在力学分析的基础上 ,得出了复合式压缩天然气瓶的玻璃纤 环氧复合材料维缠绕层数 ,并结合浇注体力学性能、弹性粘贴层厚度及缠绕工艺的对比 。

双酚A型二氰酸酯及其环氧改性体系的反应性研究

采用两种不同环氧树脂与双酚A型二氰酸酯树脂(BADCy)进行共聚改性,应用DSC,FTIR对BADCy及其环氧改性体系的反应机理及产物结构进行了研究,结果发现,BADCy在固化过程中仅发生自聚反应并生成三嗪环。环氧改性氰酸酯体系在低温下(<180℃)主要发生氰酸酯自聚、噁唑啉酮的生成及少量环氧醚化反应,而在高温下(>200℃)主要发生噁唑啉酮结构的转变及环氧基的插入反应,并最终生成噁唑烷酮,固化体系中同时含有三嗪环、异氰尿酸酯、噁唑啉酮及噁唑烷酮环基团,各基团含量主要由改性体系中环氧基团的含量及固化温度决定。

复合空心绝缘子的初步研究

通过水煮试验及吸红试验的测试 ,优选出了复合空心绝缘子用玻璃钢管的环氧树脂体系及玻纤类型 ,比较了湿法纤维缠绕管及布带浸渍管的水煮性能 ,从而确定了适宜复合空心绝缘子玻璃钢管的成型方法。

高性能有机纤维——‘M5’的制备研究

介绍了一种氮杂环刚棒型有机纤维聚 [2 ,5 -二羟基 - 1 ,4苯撑吡啶并二咪唑 ]—PIPD (简称M5)的结构、制作方法及性能特点 。

氰酸酯树脂及其碳纤维复合材料研究

E5 1环氧树脂改性双酚A型氰酸酯树脂 (BADCy)体系的力学和热性能的研究表明 ,5 % (质量分数 ,下同 )的E5 1环氧树脂可使BADCy的弯曲强度和冲击强度分别由原来的 95 .6MPa和 9.2 4kJ/m2 提高到 117.8MPa和12 .5 8kJ/m2 ,热变形温度仅下降 8℃。碳纤维 /BADCy复合材料的扫描电镜和力学性能测试结果表明 ,纤维的表面形态对界面粘结效果有较大影响 ,三种复合材料界面的粘结强弱顺序是T3 0 0 /BADCy >M 40 /BADCy >M 40J/BAD Cy。水煮 10 0h对三种碳纤维复合材料的弯曲性能影响不大 ,但对层间剪切强度的影响明显 ,其中M 40J/BADCy的层间剪切强度保持率只有 84.2 % ,而T3 0 0 /BADCy的强度保持率高达 92 .5 %。热冲击和紫外线辐照实验研究表明 ,-3 0℃ / 11h～ 15 0℃ / 11h的 2 0次热交变及总剂量为 1× 10 9J/m2 的紫外线照射对BADCy基碳纤维复合材料的力学性能影响很小 ,三种复合材料的弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的保持率均大于 90 %。

卫星用M40/BADCy复合材料研究

为提高卫星结构用复合材料的性能,研制了改性氰酸酯树脂基M40复合材料,采用傅里叶红外光谱法及DSC法对E51环氧树脂改性双酚A型二氰酸酯(BADCy)体系的反应性进行了研究．结果表明:低温时主要发生三嗪环反应,高温时主要发生五元化反应;BADCy改性体系的吸湿率随E51含量的增加而下降,当 E51含量为10％时,BADCy的弯曲强度和冲击强度分别提高了27％和49％;100 h水煮使M40/BADCy复合材料的层间剪切强度下降18％,-50℃/12 h-150℃/12 h循环20次的高低温交变对M40/BADCy复合材料的力学性能几乎没有影响,经总计量为109 J/m2的紫外线辐射后,M40/BADCy复合材料的剪切强度和弯曲强度仅下降了7．5％和9．1％．

高性能M40J/BADCy复合材料的研究

对E51环氧树脂改性双酚A型氰酸酯(BADCy)体系的力学性能及热性能进行了研究,发现当E51环氧树脂的质量含量为5%时,改性体系的弯曲强度和冲击强度分别由原来的95 6MPa和9 24kJ/m2提高到了117 8MPa和12 6kJ/m2,而热变形温度仅下降8℃。以该改性体系为基体制作的M40J复合材料,其弯曲强度、模量和剪切强度分别高达:1270MPa,172GPa,68 9MPa。消泡剂BYK141能提高M40J/BADCy复合材料的力学性能,层间剪切强度可提高到77 1MPa。M40J/BADCy复合材料还具有良好的耐环境能力,是一种理想的航空航天结构材料。

高模量碳纤维增强改性氰酸酯树脂基复合材料研究

采用折光指数控制法研究了改性氰酸酯树脂体系的预聚效果。结果表明:当折光指数在1.574 5~1.578 5时,改性氰酸酯树脂的软化点可控制在25~30℃,室温铺覆性能良好。力学性能及耐环境性研究表明M40/BADCy复合材料的层间剪切强度可达到67.8 MPa。高低温交替变化及紫外线老化对M40/BADCy复合材料的力学性影响很小。M40/BADCy复合材料水煮100 h后的吸水率小于0.94%,其层间剪切强度仅下降18%。

环氧涂层处理高模量碳纤维/氰酸酯复合材料

采用表面预涂环氧E51树脂的方法制备了具有层间柔性缓冲层的M40增强双酚A型二氰酸酯(BADCy)复合材料单向板。FT-IR、SEM及力学性能分析表明,高温下(>180℃)环氧E51与BADCy反应形成柔性好且线胀系数(CTE)较低的五元噁唑烷酮环能有效地松弛复合材料界面间的层间应力。当E51处理液的浓度为10%时,M40/BADCy复合材料的层间剪切和弯曲强度分别由原来的69.8和1 080 MPa增加到78.1和1 110 MPa,提高了约12%和3%。

聚乳酸的直接缩聚法研究

采用分子筛除水的方法进行了乳酸的直接缩聚,利用FT-IR研究了分子筛的除水效果。结果表明:分子筛具有良好的除水效果;催化剂的种类、用量及聚合条件对所得聚乳酸的分子量有较大影响;当以SnOct2+TSA为催化剂,聚合工艺为170℃/12 h,真空度为8 kPa时,所得聚乳酸的分子量可达7 600左右。

一步法合成可降解聚乳酸的研究

以乳酸(LA)为原料,采用分子筛除水的一步法本体熔融缩聚合工艺制备了聚乳酸(PLA)。通过FTIR测试仪及乌氏粘度计对聚合过程中聚乳酸的结构、含水量及相对分子质量进行检测,发现乳酸分子筛在聚合过程中能吸收反应中所产生的水分,可使聚乳酸的相对分子质量增加50%左右。催化剂辛酸亚锡(SnOct2)的含量对最终聚乳酸的相对分子质量有明显的影响,当SnOct2的质量含量为0.4%时,所得产物的相对分子质量达到最大值(7600)。

导热PE-HD/SiC复合材料的制备及性能研究

将碳化硅(SiC)粒子和高密度聚乙烯(PE-HD)经粉末混合后制得导热复合材料。研究了 SiC 粒子分散状态及含量对复合材料热导率、热阻、力学性能及电绝缘性能的影响,探讨了 SiC 粒径对热导率的影响。结果表明:复合材料中 SiC 粒子围绕在 PE-HD 粒子周围,形成了特殊的网状导热通路;随 SiC 粒径增加,热导率降低;在填料体积分数为30%时,复合材料热导率、热阻、拉伸强度及冲击强度、体积电阻率和介电常数分别为1.05W/(m·K)、0.75K/W、15MPa、13.2kJ./m^2、4.6×10^(15)Q·cm 和3.03。此外,使用少量的氧化铝(Al_2O_3)纤维替代 SiC 组成混杂填料增强的材料各项性能均得到改善,并且与纯 PE-HD 相比具有优良的热传导能力。

双酚A型二氰酸酯树脂浸渍GC/PTFE透波复合材料的性能

采用双酚A型二氰酸酯(BADCy)树脂热融法对玻璃布(GC)/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行浸渍以改善GC/PTFE透波复合材料的力学性能,研究了BADCy树脂的浸渍工艺、GC/PTFE复合材料孔隙率、BADCy浸入量等对复合材料介电性能及力学性能的影响规律,并用扫描电子显微镜对断口形貌进行了分析。结果表明,当GC/PTFE复合材料的孔隙率为25%时、采用85℃抽真空(0.01 MPa)的浸渍工艺能获得BADCy含量为14.4%(质量分数)的GC/PTFE复合材料,该复合材料具有较优的力学性能和良好的介电性能。湿/热研究表明,经BADCy浸渍后的GC/PTFE复合材料具有较好的耐水煮性能,可满足结构透波材料的使用要求。

光纤嵌入法监测复合材料固化的研究

通过嵌入光纤对芳纶／环氧复合材料板及环氧树脂浇注体的固化进行了初步研究，结果表明，光纤嵌入法能准确监测出浇注体及芳纶／环氧复合材料的瞬时固化情况。

石墨烯及石墨烯基复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,其特殊的单原子层结构赋予了它许多新奇的物理性质,如优异的力学性能、良好的导电和导热性能、极佳的气体阻隔性能等,在各种领域均表现出良好的应用前景。目前石墨烯及石墨烯基复合材料的制备及应用已成为材料界研究的重点和热点。本文在简要介绍石墨烯的结构和性质的基础上,总结了近年来石墨烯及石墨烯基复合材料的研究概况,介绍了四种石墨烯制备方法;概述了石墨烯基复合材料的制备工艺;并着重分析了石墨烯对其复合材料力学性能、导电性能、导热和耐热性能以及气体阻隔性能的影响规律,展望了石墨烯及石墨烯基复合材料的发展前景及研究方向。

雷达吸波包装膜的研究初探

采用2种不同的铁氧体(复合铁酸锌锰及复合铁酸镍锰)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混制备了雷达吸波包装膜,分别对热压工艺、介电性能、透湿性能及力学性能进行了研究,结果发现粉末状的LLDPE与铁氧体的混合效果优于颗粒状的LLDPE,铁氧体的加入能明显提高LLDPE的介电损耗,但会使LLDPE的透湿率变大,力学性能变差。当复合铁酸锌锰/复合铁酸镍锰的重量比为45/55,且总含量为30%(质量分数)时,制备出的LLDPE膜具有最佳的隐身及综合力学性能。