热氧、湿热和热水老化对T300/BHEP复合材料玻璃化转变温度的影响

通过对碳纤维/环氧复合材料(T300/BHEP)进行热氧、湿热和热水老化研究,得到了材料的质量变化率和Tg随老化条件的演变规律,分析了老化机理。结果表明:T300/BHEP复合材料在热氧老化条件下,因后固化和自由体积收缩,Tg升高;在湿热和热水老化条件下,因水分塑化作用和水对分子链间氢键的破坏,Tg降低。三种老化条件下,Tg与质量变化率均呈线性关系。对比80℃热氧、80℃/RH75%湿热和80℃热水老化条件下的结果,发现水分的塑化作用对Tg的影响要大于因热的作用产生的后固化,且湿度越大,Tg降低越明显。

热空气老化和热水老化对PC冲击性能的影响

在 40℃和 80℃环境中 ,分别对 Bayer- PC、Japan- PC、Korea- PC三种聚碳酸酯缺口冲击试样进行了热空气老化和热水老化实验研究。在 0～ 40 0 h老化时间内 ,研究了这三种 PC的热空气老化和热水老化对冲击强度和断面形貌的影响 ,讨论了 PC热空气老化和热水老化机理。结果表明 :老化前 ,Japan- PC、Korea- PC和 Bayer- PC冲击强度分别为 95k J/m2 、83k J/m2 和 55k J/m2 ;在 40℃和 80℃热空气老化后 ,三种 PC冲击强度均有所下降 ,其中 80℃热空气老化引起的降幅最大 ,热空气老化 40 0 h后的冲击强度顺序为 Japan- PC>Korea- PC>Bayer- PC,在 40℃热水老化后 ,三种 PC的冲击强度几乎不受老化时间影响 ;在 80℃热水老化后 ,三种 PC冲击强度均有所下降 ,其中 Bayer- PC降幅最小 ,Japan- PC次之 ,Korea- PC最大 ,但 PC的平衡冲击强度大小与热空气老化的情况相同。由扫描电镜对冲击断面形貌观察可知 ,未老化的三种 PC均以剪切屈服破坏机理为主 ,老化后的三种

酚醛树脂基蒙脱土纳米复合材料的力学性能与增强增韧机理

利用三种蒙脱土(即S-MMT,TG-2,OLS,统称MMT)和一种短切纤维(Short-cutGlassFiber,简记为SGF),分别与酚醛树脂熔融混合,制得酚醛树脂基复合材料。通过缺口冲击实验和弯曲实验,对这些复合材料的力学性能和增强增韧机理进行了研究,取得了一些有规律性的结果。PF/NBR/SGF复合材料的缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都随SGF含量的增加而增大;PF/NBR基蒙脱土纳米复合材料的缺口冲击强度随纳米材料(即S-MMT,TG-2和OLS)含量的增加而增大,在含量为5份时达到最大值;弯曲强度和弯曲模量也随纳米材料含量的增加而增大,在含量为9份时达到最大值。其次,所有PF/NBR基复合材料的缺口冲击强度均在60℃取得最大值,PF/NBR/OLS,PF/NBR/TG-2,PF/NBR/S-MMT等三种纳米复合材料的力学性能与体系中蒙脱土的层间距密切相关。层间距越大,力学性能越好。最后,探讨了纳米蒙脱土增强增韧PF/NBR体系的机理,指出聚合物体系中的蒙脱土具有两种效应,并建立了模型。

形状记忆功能高分子材料的研究现状

讨论了形状记忆功能高分子材料的类型和特点，概述了反式聚异戊二烯、交联聚乙烯、聚降冰片烯及聚氨酯等形状记忆功能高分子材料的实验和理论研究进展。重点介绍了反式聚异戊二烯的结构、特性、形状记忆功能原理、配方、性能及其应用领域与前景。

水发泡剂对聚酰亚胺泡沫结构与性能的影响

采用一步法制备了一种聚酰亚胺(PI)泡沫,研究了水含量对聚酰亚胺泡沫结构和性能的影响规律。采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了聚酰亚胺泡沫的分子结构和泡孔结构;采用热机械分析(TMA)和热失重分析(TGA)分别测试了聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度和热稳定性;采用双通道声学分析仪测试了聚酰亚胺泡沫的吸声性能。研究表明:在所研究的水含量范围内,用水含量对聚酰亚胺泡沫的分子结构、玻璃化转变温度和热失重性能几乎无影响;驻波管法测得PI泡沫的平均吸声系数最大为0.44;玻璃化转变温度为294.7～295.6℃,热失重5%时的温度大于377.5℃,800℃时的残余质量大于49.6%。

聚碳酸酯的吸水规律及其吸水试样表面缺陷分析

在 40℃、6 0℃、80℃和 10 0℃的热水环境中 ,分别对 Bayer- PC、Japan- PC、Korea- PC三种聚碳酸酯透明板材进行了热水老化实验研究。在老化时间 0～ 2 0 0 h内 ,共取样 9次 ,研究了三种 PC在热水老化过程中的吸水规律、不同热水老化条件对 PC表面微观破坏形貌的影响 ,讨论了 PC热水老化机理。结果表明 :PC的含水量随着时间的延长而增大 ,最终趋于平衡 ;温度越高 ,平衡含水量越大 ;时间越长或温度越高 ,PC吸水试样表面的微缺陷越多 ;由于 PC的水解 ,导致平衡含水量 Mm 和扩散系数 Dx

玻纤增强环氧树脂复合材料的酸雨循环老化性能与机理

针对潮湿和酸雨多发地域的航空器复合材料老化问题,模拟酸雨和湿热(普通热水)环境,研究了单向玻纤增强环氧树脂复合材料(UGFREC)在酸雨和湿热环境下的吸湿-干燥循环老化行为;分析了不同循环次数下的UGFREC的吸水动力学;采用力学测试装置、热力学分析装置和扫描电镜,分别表征酸雨和湿热循环老化前后UGFREC的弯曲性能、层间剪切性能、冲击强度、动态粘弹性、玻璃化转变温度和冲击破坏形貌;初步给出反映酸雨和湿热循环过程中基体树脂与纤维间的界面应力变化模型。

聚合物及其复合材料磁致伸缩性能的研究进展

在总结无机磁致伸缩材料特点的基础上,归纳分析了聚合物材料获得磁致伸缩性能的条件,回顾了近年来有关磁致伸缩聚合物及其复合材料的研究历程。总结了磁致伸缩聚合物复合材料的性能影响因素、制备方法以及应用情况,提出了今后磁致伸缩聚合物及其复合材料的研究方向。

国外废旧家电塑料回收与利用技术的发展

针对我国废旧家电报废量与日俱增、先进的回收与利用技术欠缺的现状,概述了国外废旧空调、电视机、电冰箱、洗衣机等4种废旧家电塑料材料回收与再生技术,以及工艺流程,尤其介绍了分离方法;介绍了4种典型家电中的塑料含量、回收和利用水平;展望了未来家电塑料再生利用技术的发展方向,期待我国废旧家电的回收与利用技术的发展从中有所借鉴。

环氧树脂和双马树脂的热水老化及弯曲性能研究

对环氧和双马树脂进行96℃热水老化处理后,再经60℃恒温干燥脱水处理。分别测量了两个过程的吸水率、脱水率与时间的关系,计算了它们的平衡含水(脱水)量M∞、扩散系数Dx、动力学参数k和n、渗透系数P,阐明了两种树脂的吸水和脱水过程均源于扩散。其次,比较了两种树脂的弯曲性能,实验结果表明经热水老化的两种树脂性能明显降低;干燥脱水能使树脂弯曲性能得到恢复,但依然低于树脂的初始性能。

PEEK/ZrO_2固体合金的探索研究

在聚醚醚酮 (PEEK)玻璃化转变温度以下 ,用外动式高能旋转球磨机使PEEK和二氧化锆 (ZrO2 )混合物反复变形、断裂和结合 ,并形成新的相 ,即形成PEEK/ZrO2固体合金 .通过扫描电镜 (SEM)、差示扫描量热仪 (DSC)、红外光谱 (FT IR)和动态热力学分析装置 (DMTA)对PEEK/ZrO2 =1/2和 2 /1固体合金的结构及性能进行研究 ;并与纯PEEK对比 ,探讨PEEK与ZrO2 形成固体合金的可能性 ;讨论固体合金化工艺对PEEK/ZrO2 固体合金性能的影响 ,分析PEEK/ZrO2

高分子固体合金

阐述了研究高分子固体合金的目的和意义 ,介绍了高分子固体合金化的手段和工艺。以机械合金和力化学原理为基础 ,讨论了高分子固体合金的形成机理和合金化过程的理论模型。报道了高分子固体合金的研究现状。

高分子合金的力学性能与分散粒子径的关系

本文讨论了高分子合金中的平均分散粒子径d、粒子间距离与力学性能间的关系,当d小于临界平均分散粒子径d_c(d<d_c)时,冲击强度大,随d的减小,冲击强度进一步提高;当d>d_c时,冲击强度明显下降;在d=d_c附近,高分子合金的冲击强度发生急剧变化;分散相粒子间距离τ及其临界值τ_c对冲击强度的影响与平均分散粒子径的作用相似。同时,本文分析了影响分散形态的因素。

聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合材料的交流电性能及其等效电路分析

利用固体合金化方法,制备了不同质量比的聚醚醚酮(PEEK)多/壁碳纳米管(MWNT)复合材料,通过场发射扫描电镜观察了微观形貌;对比研究了缓冷和速冷模压成型复合材料的交流电性能参数;并基于等效电路模型进行了拟合分析。结果表明:固体合金化方法能实现MWNT在PEEK基体中的短切与良好分散,有利于导电网络的形成;PEEK/MWNT复合材料的交流电性能参数随频率和MWNT含量的变化而有规律地变化;速冷模压成型有效降低了材料的电阻和体系的逾渗阈值;PEEK/MWNT复合材料的导电性能越好,其拟合结果越理想。

“高分子材料课程信息化师生互动教学方法”研究与实践

通过高分子材料基础理论与实际应用结合、传统高分子材料与新型高分子材料结合、统一教材与图书馆印刷型情报及电子网络情报结合、知识型教学与研究型教学结合、共性要求与个性发挥结合、专题综述考试与公开答辩考试结合等教学与实践,探索培养具有创新意识和创造能力的新型高分子材料专业人才,努力提高教学质量。

原子氧辐照碳/酚醛复合材料的表面形貌及其演变机理研究

利用原子氧暴露地面模拟实验装置,分别对碳/酚醛复合材料、碳纤维和酚醛树脂进行了20h原子氧辐照,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外衰减全反射(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)技术分析了原子氧对碳/酚醛复合材料的侵蚀行为。结果表明,在原子氧环境中,酚醛树脂和碳纤维及碳/酚醛复合材料均发生质量损失,且碳/酚醛复合材料的质量损失率大于酚醛树脂与碳纤维之和。究其机理可知:复合材料中的孔隙和界面增大了原子氧的剥蚀面积,碳/酚醛树脂和碳纤维与原子氧的作用符合"掏蚀"模型,树脂表面出现孔洞,酚醛树脂中亚甲基和醚键易被原子氧氧化,碳纤维表面的上浆剂在原子氧环境中首先被剥蚀,而后裸露的碳纤维本体与原子氧作用导致纤维截面不再呈圆形,且尺寸减小,表面出现浅而宽的沟槽,最终纤维被氧化生成了大量的—O—CO和—CO基团。

单束玻纤增强环氧树脂复合材料吸水规律的理论与实验

为评估先进复合材料在湿热环境下长期服役性能,根据Fick第二定律和C.Grave研究结果,建立了树脂基复合材料热水老化扩散控制阶段的吸水率-时间-温度三者间的理论模型(1);在56、66、76、96℃热水中,测定了单束玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的吸水率,确定了理论模型中的参数,建立一个可预测吸水率的计算式(2);在实验结果的基础上,对式(1)进行了修正,提出了一个真正意义上的吸水率-时间t-温度三者关系模型(3),并对单束玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的吸水率进行了拟合评估。

聚丙烯/硅—铝空心球增强材料的力学性能

用刚性无机粒子硅—铝(Si—Al)空心球填充增强聚丙烯,研究了Si—Al空心球的含量、粒径及偶联剂对PP/Si-Al空心球增强材料力学性能的影响。结果表明,填充40％以下的Si—Al空心球的增强PP的缺口冲击强度、拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量均显著提高;Si—Al空心球为20%时,增强PP的冲击强度达到最大值。与填充粒径10μmSi—Al空心球相比,填充粒径5μmSi—Al空心球的增强PP的缺口冲击强度和拉伸弹性模量高。填充经偶联剂A和C表面处理的Si—Al空心球有利于提高增强PP的缺口冲击强度、弯曲强度及弯曲弹性模量。填充刚性无机粒子Si—Al空心球不仅能提高PP的力学性能,而且能降低PP的成本,为Si—Al空心球的应用开辟了新途径。

单束纤维增强树脂基复合材料的热水老化性能研究

在96℃水中,对开芙拉29(Kevlar29),开芙拉49(Kevlar49)和聚苯撑苯并唑(PBO)纤维束增强的环氧树脂和双马树脂基复合材料进行老化实验后,再在60℃下进行干燥脱水处理。实验测定了吸水和脱水阶段的含水率及热水老化试样和干燥试样的弯曲性能。结果表明:在热水作用下,复合材料的弯曲强度和模量随热水老化时间的延长呈下降趋势,纤维与树脂基体间的界面发生破坏;再干燥脱水后,材料的弯曲强度和模量恢复,但仍低于未老化试样的性能,纤维与树脂基体间的界面破坏情况也类似。

PP/活化炭黑复合材料磁致伸缩与交流电性能

炭黑微粒子进行活化处理后 ,以 1 0 % (质量分数 )的比例填加到聚丙烯基体中制备了复合材料 ,对其进行交流电性能和磁致伸缩性能测试 .测试结果表明 ,聚丙烯 活化炭黑复合材料同时具有导电性能和磁致伸缩性能 .复合材料交流电性能参数随频率的变化规律表明活化炭黑在聚丙烯基体中已形成导电网络 .复合材料磁致伸缩性能测试过程中发现了 3个现象 :这种复合材料具有较大的磁致伸缩应变 ,最大的磁致伸缩应变为 1 1 5× 1 0 -4( 1 1 5ppm) ;复合材料的磁致伸缩应变与磁场强度有关 ,这与传统的无机磁致伸缩材料相似 ,与之不同的是 ,此复合材料的磁致伸缩性能还与时间间隔有密切的关系 ;复合材料的磁致伸缩性能具有非常明显的滞后效应 ,而通常被认为是典型磁致伸缩材料的无机物TbxDy1-xFe2