复合材料热压-注塑一体成型技术综述

纤维增强的树脂基复合材料具有比强度较高、比模量较高、质量较轻等特点,在汽车、航天航空、建筑、新能源开发领域中得到广泛应用。在保证零部件使用性能及行驶安全性的前提下,开发汽车轻量化技术,实现整车减重是整个工业领域共同追求的目标。结合连续纤维增强的树脂基热压件与注塑件组合成型,提出了一种热压-注塑一体的成型新工艺。综述了纤维增强的热塑性树脂基复合材料热压-注塑一体成型技术的研究进展,简要介绍了一体成型工艺不同于传统两步成型法的优势与应用,详细阐述了热压-注塑一体成型关键技术的研究现状,最后,对热压-注塑一体成型技术的发展前景进行展望。

聚甲醛制备及其可纺性研究

通过聚甲醛制备及其可纺性能研究,系统分析了聚甲醛中共聚单体(DOL)、催化剂(CA)添加量,产品熔融指数(MFR)对聚甲醛纺丝性能的影响。研究结果表明,适当提高聚甲醛中DOL、降低CA含量和提高产品MFR有助于改善聚甲醛的纺丝性能,其中DOL和CA添加比例分别为3%~6%和2~3 ppm,MFR控制在8.8~19.8 g/10 min时聚甲醛的纺丝性能最佳,制备的聚甲醛纤维拉伸强度可达6.6 g/d。通过对不同纺丝性能的聚甲醛样品进行熔融指数、结晶性能、球晶形态和热稳定性能测试分析,明确了聚甲醛熔融指数、结晶度和热稳定性能是影响聚甲醛纺丝性能的关键技术指标,球晶形态是次要技术指标。

可降解聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯/天然橡胶生物基复合材料性能的研究

采用机械共混法制备可降解聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)/天然橡胶(NR)生物基复合材料,研究PBAT用量对复合材料性能的影响。结果表明:PBAT用量不大于25份时,PBAT/NR复合材料易于混炼和挤出;随着PBAT用量的增大,复合材料的硬度增大,拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、回弹值和滚动损失减小,压缩温升升高,耐磨性能降低,耐低温性能无明显变化,在碱性溶液中浸泡的降解加重。PBAT用量为15份时,PBAT/NR复合材料仍具有良好的物理性能;PBAT用量为20份时,复合材料的抗切割性能最好;少量PBAT与NR共混时,复合材料的耐热氧老化性能较好。

热塑防腐材料特性分析及在电厂脱硫设备上的应用

防腐是工矿企业面临的重要问题,随着国家对环保政策的高要求,高标准,大量的火力发电厂均安装脱硫系统,而脱硫装置中的吸收塔、烟道、浆液泵进出口等设备腐蚀问题严重,原有的防腐材料可能存在脱落、起皮、鼓包等现象。无论是合金防腐、橡胶防腐还是玻璃鳞片防腐等均会发生材料的变形及损坏等。研究主要针对新疆哈密大南湖电厂一期2×300 MW燃煤锅炉的2套石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置中的一些浆液循环泵进出口管道、弯头,喷淋层的配件更换,原烟道入口修复及吸收塔内缺陷的消除。

纤维增强HDPE材料的研究及在黑土地保护中的应用

本研究着眼于常规的HDPE材料,以两种不同的技术路线,采用无机纤维和有机纤维为增强材料,通过分子结构设计,制备高性能纤维增强HDPE材料,结合国际前沿探索出预浸料的制备工艺,通过对材料性能的提升,改善和优化现有工程结构形式,为材料在黑土地保护中的应用验证提供理论与技术支持。

EVA光伏封装胶膜专用料的性能研究

利用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、高温凝胶渗透色谱仪(HT-GPC)、高温核磁共振波谱仪(HTC-NMR)等分析检测设备,对榆化能公司采用Lyondellbasell管式工艺生产的光伏胶膜专用料及国内外同类型的标杆产品进行了物性对比和产品性能分析。结果表明,所生产的光伏胶膜专用料,其VA含量与国外同类型产品的含量基本一致,黏弹性与国外同类型产品的LCB效果接近,且小幅优于国内同类型产品。从物性分析对比可知,所生产的光伏胶膜专用料,其各项物性检测指标完全能够满足太阳能光伏封装胶膜企业的加工要求。

长链支化高熔体强度聚丙烯的工业化生产

随着近年国内聚烯烃产能不断释放,通用级聚烯烃产品市场竞争力逐年下滑,开发高端化、专用化产品逐渐成为聚烯烃产业发展的方向。在该项目中,通过功能性Ziegler-Natta催化剂在英力士聚合工艺上的使用,成功开发出具有长链结构的高熔体强度聚丙烯产品。产品具有高熔体强度和拉伸应变硬化特性,可用于超临界挤出发泡(EPP)以及模压发泡等领域。与国内外采用的聚合后改性技术和茂金属技术相比,本技术具有综合生产成本低和适合通用工艺装置的特点。通过终端试用与评价,产品满足挤出和模压发泡加工要求,在缓冲包装、轻量化替代等方面具有广阔应用前景。

甘油含量对热塑性淀粉结构及性能的影响

通过熔融共混的方法制得甘油含量不同的TPS样品,研究了甘油含量对材料的结构与性能产生的影响。对保存在人体正常体温(37℃)及人体感觉较舒适的湿度(50RH%)下的样品老化过程中的各项性能进行测试,为今后TPS在生物材料领域的应用提供依据。XRD测试表明:高甘油含量阻碍导致老化的β-型晶体的生成但利于ν-型晶体的形成,DMTA及力学性能测试结果表明:甘油含量的增加有利于抑制停放过程中Tg的上升,以及由重结晶所导致的相关力学性能的变化。FTIR谱图从分子短程相互作用的角度反映出甘油含量高不利于有序结构的生成,但增加了材料对水的敏感性。各测试结果均表明甘油含量的增加有延缓TPS老化的作用。

高分子量高邻位酚醛树脂的合成与表征

常压条件下,合成高分子量高邻位热塑性酚醛树脂。考察苯酚与多聚甲醛加成缩合反应过程中原料配比、催化剂含量、反应温度因素对热塑性酚醛树脂结构性能的影响,用凝胶渗透色谱仪、核磁共振谱仪对树脂的结构进行分析,测定了树脂的软化点、游离酚含量、凝胶时间、流动距离。制备了软化点126℃、重均分子量11632、邻对位值3.49、游离酚质量分数2.76%、凝胶时间12s、流动距离39mm的高分子量高邻位热塑性酚醛树脂,树脂产率为94%。

木塑复合材料界面改性方法研究进展

自1983年美国生产了第1批木塑复合材料(WPCs)以来,作为一种最具潜力的复合材料,木塑复合材料在建筑和结构应用方面都引起了人们极大的兴趣,其应用不仅可以减小环境污染,而且还可以缓解石油危机。热塑性树脂和植物纤维之间相容性的差异直接影响了木塑复合材料综合性能的提高。文中概述了木塑复合材料界面处理方法的最新研究进展,并对其超/亚临界流体处理方法的优缺点进行了分析和探讨。

硅烷交联聚乙烯/氢氧化镁复合体系性能研究

采用单螺杆挤出机作为反应器,以氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为增容改性剂,制备出硅烷交联聚乙烯无卤阻燃材料。通过测试体系氧指数、拉伸强度、断裂伸长率以及采用SEM观察材料断面形貌,研究了交联度、氢氧化镁和EVA用量对复合体系阻燃性能、力学性能的影响,及EVA对硅烷交联/氢氧化镁(SXPE/MH)的微观结构的影响。结果表明,当凝胶质量分数为69%时,复合体系的氧指数为26.4,比未交联的增加了7.3%,拉伸强度达到24.3 MPa,提高了55.8%;当m(MH)∶m(PE)=140∶100时,SXPE体系的氧指数达到28.5,但其拉伸强度为19.1 MPa,下降了20%,断裂伸长率仅为130%,下降了51.8%;当m(EVA)∶m(PE)=10∶100时,复合体系氧指数为27.3,断裂伸长率增加到270%,达到最大值,比未添加EVA体系断裂伸长率增加了64.6%。

苯酚-亚联苯型酚醛树脂的合成与表征

以苯酚及4,4′-二(氯甲基)联苯为单体,盐酸作催化剂经Friedel-Crafts烷基化反应,合成了苯酚-亚联苯型酚醛树脂。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR、13C NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)与热失重分析(TGA)对产物的结构、分子量、分子量分布及耐热性进行了表征与测定。结果表明:经Friedel-Crafts烷基化反应所得到的苯酚-亚联苯型酚醛树脂系邻、对位取代的混合物。随着苯酚用量的增大,苯酚-亚联苯型酚醛树脂的相对分子量逐渐减小,分子量分布逐渐变窄。产物耐热性能优异,起始分解温度能达到340℃。

动态硫化型PVC/PNBR热塑性弹性体性能的研究

选用硫磺硫化体系,用动态硫化法制备PVC/PNBR热塑性弹性体。考察了硫化体系对性能的影响,比如硫磺的用量、促进剂的用量以及硫磺与促进剂的质量比率;同时考察了增塑剂的用量及填料对体系性能的影响。结果表明,制得的热塑性弹性体具有优异的力学性能。

国内聚丙烯生产工艺技术现状及市场分析

综述了国内聚丙烯(PP)工业生产主要的工艺技术,如Innovene、Novolen、Unipol、Horizone、Spheripol、Hypol、Spherizone工艺的概况和特点,分析了国内PP的生产现状、进口情况以及消费现状,并对国内PP工业今后的发展提出了建议。

超支化聚酰胺酯的研究进展

超支化聚酰胺酯(HBPEA)是超支化聚合物(HBP)的一小分支,容易从商品化原料合成,可集聚酰胺、聚脂和HBP三类聚合物的性能于一体,在多领域呈现出了广阔的应用前景,近年来很受关注。主要介绍了超支化大分子的建构思路,HBPEA的合成及应用研究进展。

聚乙烯管材料长期静液压强度预测方法的对比和应用

首先概述了长期静液压强度的2种预测方法(ISO 9080和ASTMD 2837)的原理、数据要求和处理、外推计算和结果应用等方面的异同点,进一步分析在2种标准体系下高密度聚乙烯(PE⁃HD)管道最大工作压力(MOP)的计算程序和结果,为在不同应用领域的管道设计和应用提供理论参考。

打火机专用SAN树脂生产技术开发

对国内打火机生产厂家广泛使用的进口专用苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN树脂）的结构和性能进行了剖析和测试,确认了该牌号SAN树脂键合丙烯腈（AN）质量分数为30.5%～31.5%,220℃、10kg时的熔融指数为15.0～18.0g/10min。根据一定转化率下进料液中2种单体的比例与共聚物组成之间的关系,参照单体组成和分子结构,模拟计算出了聚合反应进料配方和聚合工艺参数。利用中试装置对估算出的配方组成和工艺参数进行了实验验证,产品的各项指标均达到进口产品水平。

热塑性酚醛树脂环保合成工艺的研究

常规热塑性酚醛树脂生产的产率较低,且产生大量高浓度含酚废水,污染环境。采用一种新型催化剂,用正交实验方法研究了催化剂用量、甲醛与苯酚配比、反应温度和反应时间等对废液中游离酚含量的影响,优化了配方,显著降低了合成废液中游离酚含量。最佳工艺为:反应温度85℃,催化剂用量2.0%,n(甲醛)∶n(苯酚)=1.15∶1,反应时间4 h,得到产率为110.3%的热塑性酚醛树脂,废液中游离酚为58 mg/L。

乙酸乙烯酯对魔芋葡甘聚糖的热塑改性

首次采用乙酸乙烯酯对魔芋葡甘聚糖(KGM)进行改性,合成了不溶于水的可降解性KGM热塑新材料。研究了不同工艺条件对KGM接枝共聚的影响,在引发剂浓度12 mmol/L、反应温度70℃、反应时间3 h、单体浓度0.52 mol/L条件下,KGM的接枝率和接枝效率较高。采用FTIR、DSC、转矩流变仪等对改性材料的结构和性能进行了分析表征。结果表明:KGM和乙酸乙烯酯之间发生了接枝共聚反应;改性材料的玻璃化转变温度仅为0.12℃,在165℃处出现了熔融吸热峰,具有较好的热塑性;最大扭矩仅为8.5 N.m,塑化时间44 s,平衡扭矩仅4 N.m,说明改性材料具有很好的热塑加工性能。

电子封装固化剂苯酚-芳烷基型树脂的合成

以苯酚和对苯二甲醇为单体、浓盐酸为催化剂,经Friedel-Crafts烷基化反应合成了苯酚-芳烷基型树脂。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱等技术分别对产物的结构、相对分子质量及其分布进行了表征。表征结果显示,经Friedel-Crafts烷基化反应得到的苯酚-芳烷基型树脂为苯酚邻、对位取代的混合物;随苯酚用量的增加,苯酚-芳烷基型树脂的相对分子质量逐渐减小,相对分子质量分布逐渐变窄。与线型酚醛树脂相比,苯酚-芳烷基型树脂中的羟基数量较少,与环氧树脂固化后所剩的羟基数量更少,固化后的环氧树脂塑封料具有优良的耐湿性,24h的吸水率小于0.07%。