氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度及介电性能

为降低制备成本,采用低含量氰酸酯(CE)增韧改性环氧(EP)树脂,制备了EP/CE共聚物。利用差示扫描量热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪分析了EP/CE的固化过程,研究了CE用量对EP/CE冲击强度的影响,并进一步分析了EP/CE的弯曲性能、介电性能和热性能。结果表明,CE改性EP树脂的冲击强度显著提高,当CE添加质量为EP树脂的0.2时,改性效果最好,冲击强度从3.46 kJ/m^(2)增加到5.81 kJ/m^(2),同时,弯曲模量从2.71 GPa增加到3.47 GPa;常温下2~18 GHz频率范围内的介电损耗角正切值降低到0.0298附近;而玻璃化转变温度和初始分解温度稍有降低,分别为117.0℃和328.9℃。EP/CE共聚物良好的力学、介电和热性能可以拓宽EP树脂基复合材料在大批量生产工业领域的应用范围。

接枝型水不溶高分子抗菌材料的制备与抗菌特性

以接枝微粒氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPSt/SiO2)为原料,用三乙胺(TEA)、三丁胺(TBA)及三苯基膦对其进行季铵(QN)化与季鏻(QP)化反应,制备了2种水不溶抗菌复合材料QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2;以大肠杆菌为致病菌体,采用平板活菌计数法研究了其抗菌性能及抗菌基团结构与抗菌性能的关系,采用胞外DNA和RNA测定法探索了其抗菌机理.结果表明,2种材料具有很强的抗菌能力,QP-PSt/SiO2用量15g/L时与浓度为109mL-1的菌悬液接触1min,杀菌率达100%.影响复合微粒抗菌率的主要因素是抗菌基团的化学结构及其在材料表面的密度,接枝大分子链CMPSt的季铵(鏻)化程度即材料表面的季铵(鏻)基团密度越高,抗菌性能越强;季鏻盐型QP-PSt/SiO2的抗菌性能高于季铵盐型QN-PSt/SiO2;以三丁胺为季铵化试剂制备的QN-PSt/SiO2(TBA)的抗菌性能优于以三乙胺为季铵化试剂制备的QN-PSt/SiO2(TEA).QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2的抗菌作用实质是杀菌.

羧基功能化微滤膜PSF-g-PMAA的制备及对三嗪类除草剂的截留去除性能

使用过硫酸盐在胺基化的氯甲基化聚砜微滤膜表面形成—NH2/S2O82-氧化还原引发体系,将甲基丙烯酸(MAA)接枝聚合到聚砜微滤膜表面,得到羧基功能化PSF-g-PMAA微滤膜.采用等温吸附和渗透实验,考察了PSF-g-PMAA膜对三嗪类除草剂(扑草净、莠灭净、阿特拉津)的截留去除性能.结果表明,基于静电相互作用和氢键的协同吸附作用,PSF-g-PMAA膜对三嗪类除草剂显示出良好的去除效果,其中对莠灭津的最大吸附量达到0.18μmol/cm^(2)(41μg/cm^(2)).采用膜面积为1.77 cm^(2)的注射过滤器,PSF-g-PMAA膜对浓度为0.8 mg/L的三嗪类除草剂溶液的截留率接近100%(渗透液体积100 mL).

常温固化聚丙烯酸酯胶粘剂

分析了丙烯酸酯的反应特点,介绍了第一、二、三代丙烯酸酯胶粘剂、丙烯酸酯厌氧胶粘剂、丙烯酸压敏胶粘剂以及α-氰基丙烯酸酯胶粘剂这几种常温固化丙烯酸酯胶粘剂的组分、应用及其研究进展。

纤维取向的研究进展及应用

主要阐述了短切纤维增强复合材料的纤维取向的广泛应用及其研究进展;简单描述了纤维取向的计算方法以及对于纤维取向在各个方面的概述;展望了纤维取向在塑料工业的应用。

以氯代酰氯为试剂的聚砜膜材料的付-克酰基化反应

采用氯乙酰氯和氯丁酰氯两种ω-氯代酰氯化试剂,在Lewis酸催化剂存在下,于室温下分别对聚砜(PSF)材料实施了Friedel-Crafts酰基化反应,制备了氯代酰基化(CA)聚砜材料CAPSF。用FT-IR、1H-NMR与佛尔哈德分析法表征了该产物的化学结构与组成。结果表明:在室温(25°C)下,以CH2Cl2为溶剂,以SnCl4为Lewis酸催化剂,聚砜的氯代酰基化反应可以顺利地进行,反应3 h,即可制得氯含量为0.5 mmol/g的产物;采用氯丁酰氯对PSF进行氯代酰基化反应的效果明显好于氯乙酰氯。

功能接枝微滤膜PSF-g-PVI的制备及其对砷酸根的吸附性能

采用表面引发的接枝聚合新方法,将功能单体1-乙烯基咪唑(Ⅵ)接枝聚合于聚砜(PSF)微滤膜表面,制得了功能微滤膜PSF-g-PVI,采用红外光谱(FTIR)与扫描电镜(SEM)对PSF-g-PVI进行了表征,考察研究了该功能微滤膜对水介质中毒性阴离子砷酸根的吸附特性。结果表明,凭借静电吸附作用,接枝微滤膜PSF-g-PVI对As(Ⅴ)阴离子可产生强吸附作用。PSF-g-PVI对As(Ⅴ)阴离子的吸附量则随pH值的增大呈现先增大后减小的趋势,当pH=5时具有最大吸附量6.92μmol/cm^(2)。

复合材料液体模塑成型技术(LCM)的研究进展

LCM是近些年发展起来的一类复合材料成型技术。它的出现打破了长久以来高性能复合材料必然具有制造成本高的惯例,为高性能复合材料开辟了广阔的应用领域。LCM工艺技术是先进复合材料低成本制备技术的主要发展方向,是现在复合材料领域研究的重点。LCM成型技术主要包括:RTM、VARTM、SCRIMP、RFI、SRIM。主要综述了这几种常见的LCM工艺各自的发展现状、成型原理、特点、存在的问题以及解决对策。

复合材料层合板三点弯曲分层损伤有限元模拟

针对复合材料的分层损伤,在有限元软件ABAQUS中引入了双线性粘结域单元层建立有限元模型,模拟分析了分层的起始以及演化,同时研究了粘结域单元尺寸及粘结域单元和层合板单元损伤退化参数最大值对分析结果的影响,最终选定0.2 mm的粘结域网格单元与损伤退化参数分别为0.98和0.97的粘结域单元与层合板单元,得到了层合板不同位置分层损伤起始及损伤扩展,并通过实验测试验证了模拟结果的准确性。

风电叶片用环氧树脂固化动力学特性及力学性能的研究

采用动态DSC(差示扫描量热)法研究了亨斯迈LY1564SP和上纬2511-A两种真空成型用环氧树脂体系的固化反应动力学特性和固化温度,并采用Kissinger和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数,建立了固化动力学方程。结果表明,上纬2511-A树脂固化体系的活化能为37.57 kJ/mol,亨斯迈LY1564SP树脂固化体系的活化能为42.09kJ/mol,反应级数均小于0.9,近似于1级反应。对比了两种环氧树脂浇铸体的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量,结果表明,上纬2511-A树脂固化体系力学性能优于亨斯迈树脂体系。

RTM工艺过程中气泡形成机理及排除方法研究进展

根据国内外的研究成果对RTM工艺过程中气泡的形成机理及其研究方法、排除方法等进行了全面的分析总结,并且对RTM气泡研究的未来方向进行了展望。

胺基化改性D301树脂对AuCl_4^-的吸附及识别性能

以D301树脂为载体,先接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯再用乙二胺进行改性,制得胺基化改性树脂D301-g-APGMA。对D301-g-APGMA进行了FTIR及XPS表征,并考察了D301-g-APGMA对AuCl_4^-的吸附性能及识别选择性能。研究结果显示,D301-g-APGMA对AuCl_4^-表现出了优良的吸附性能和识别选择能力,在25℃、pH值为2的条件下,静态吸附量可以达到276.74 mg/g;相对于Cu^(2+)与Fe^(3+),选择性系数分别为713,374。此外,D301-g-APGMA具有优良的再生与重复使用性能。

基于制备接枝型分子印迹膜构建农药电位型电化学传感器及其检测性能研究

基于分子设计,以氯甲基化聚砜（CMPSF）为基膜,阴离子单体对苯乙烯磺酸钠（SSS）为功能单体,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,在表面引发体系-NH2/S2O2-8的作用下,采用＂接枝聚合与分子印迹同步进行＂的分子表面印迹新技术,制备了接枝型农药抗蚜威分子印迹膜（MIM）。采用红外光谱（FITR）和光学显微镜（OM）对该分子印迹膜进行表征,通过等温结合实验与竞争吸附实验,考察了抗蚜威分子印迹膜的分子识别性能与机理。以该印迹膜作为敏感膜,构建了抗蚜威电位型传感器,并对其检测性能进行了考察。结果表明,所制备的接枝型印迹膜对模板抗蚜威分子具有特异的识别选择性和优良的结合亲和性,结合容量高达92μg/cm2,相对于分子结构与抗蚜威相似的阿特拉津,印迹膜对抗蚜威的选择性系数为4.537。在p H 4.0的水介质中,传感器膜电极的电位响应与抗蚜威浓度对数在1.0×10-6~1.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系（r=0.999 9）,其检出限为2.5×10-8mol/L;以抗蚜威分子印迹膜为敏感膜所构建的电位型传感器,其构建过程简捷,检测灵敏准确,电位响应快速（t〈10 s）。

真空辅助RTM工艺中孔隙的形成机理及实时控制研究

根据国内外的研究成果对真空辅助树脂传递成型(RTM)工艺过程中气泡的形成机理进行了分析总结,同时介绍了几种真空辅助RTM实时过程控制方法。研究结果表明,实时过程控制能够减少孔隙形成的几率,改善流动前沿均匀性,缩短注胶时间,是提高复合材料产品质量的重要方法。

风电叶片VIMP用环氧树脂体系流变性能研究

对两种风机叶片真空导入模塑(VIMP)工艺用环氧树脂体系的流变性能进行了研究,在黏度实验的基础上,依据双阿累尼乌斯方程建立了与实验数据较为吻合的流变模型。结果表明,两种树脂体系的黏度变化略有差异,在25～55℃的范围内,其黏度都低于500 mPa.s,且低黏度保持时间大于30 min,符合风机叶片VIMP工艺对树脂低黏度的要求。所建立的黏度模型,可有效预测和模拟树脂体系在不同工艺条件下的黏度行为。

基于PEI的亚氨乙酸型复合螯合吸附材料IAA-PEI-SiO_2的制备及其螯合吸附特性

以偶联剂γ-氯丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)以偶合接枝的方式,接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEI-SiO2,然后以氯乙酸为试剂,通过亲核取代反应将亚氨乙酸(IAA)基团键合于硅胶微粒表面,形成了具有多齿配基的亚氨乙酸型螯合微粒IAA-PEI-SiO2。重点研究了螯合微粒IAA-PEI-SiO2的制备过程,初步探讨了其对重金属离子及稀土离子的螯合吸附特性。研究结果表明:接枝微粒PEI-SiO2与氯乙酸之间的亲核取代反应遵循SN2反应历程;反应温度较高或缚酸剂用量过多时,会促进氯乙酸的水解,减缓亲核取代反应,使亚氨乙酸的键合率下降;适宜的反应温度为60℃,适宜的缚酸剂NaHCO3用量是使体系中NaHCO3与氯乙酸物质的量之比为1∶1。与接枝微粒PEI-SiO2相比,螯合微粒IAA-PEI-SiO2对Cu2+及Eu3+的吸附容量大幅度提升,显示出强螯合吸附特性。

LCM成型工艺中纤维预成型技术研究进展

纤维预成型技术是LCM工艺的一个重要环节。对质量要求高、性能稳定、成本低、结构复杂的制品来说,这项技术尤为重要。本文总结了自上世纪90年代以来国内外关于LCM工艺中纤维预成型技术的相关报道,并对每一种纤维预成型体制备技术的原理、特点、缺陷等进行了全面的分析和概述。

风机叶片用玻璃纤维的渗透性研究

通过单向法和径向法分别研究了两种牌号的纤维和树脂之间的渗透性能。结果表明,恒石纤维具有更好的浸润和渗透性能,并进一步探讨了不同树脂相对同一种纤维具有不同渗透率的原因。

RTM工艺中气泡形成及消除研究

总结了关于RTM(树脂压铸)工艺中气泡缺陷的文献报道,对RTM中气泡缺陷的形成机理、影响因素及各研究者提出的消泡方法、理论和模型进行了概述,同时对RTM工艺中气泡缺陷的研究现状给予充分关注,并对RTM缺陷研究的未来方向进行了展望。

中低温固化高性能环氧树脂TGDDM体系性能研究

为解决二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)成型过程中高温固化引起的内应力增加、不易操作和低温固化所带来的低热稳定、低力学强度的问题,采用中温固化剂(JH)和高温固化剂(DDS)同时固化TGDDM,考察了三元复配体系的固化行为、力学性能及热稳定性。结果显示,当共混体系中TGDDM,DDS,JH的组成比例为100∶10∶30(TSJ–3)时,体系初始固化温度下降至50℃左右,且TSJ–3体系表现出最佳的弯曲性能和最好的热稳定性,满足了中低温固化,同时具有出色的热稳定性和较好的力学性能的要求。