填料及增塑剂对聚硫型道路灌缝胶性能的影响研究

采用轻质CaCO_(3)、重质CaCO_(3)、高岭土和纳米ZnO作为聚硫型道路灌缝胶的填料进行对比,气相SiO_(2)作为补强填料加入到灌缝胶中,并选用了两种增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)进行比较。研究了不同填料、增塑剂的类型以及掺量对聚硫型道路灌缝胶性能的影响,同时确定了配制聚硫型灌缝胶的填料及增塑剂的最佳掺量。研究结果表明:轻质CaCO_(3)作为填料制备的聚硫型灌缝胶具有更好的力学性能,并且能够在体系中更好地分散;BBP相较于DBP更加绿色环保,不容易污染基材,因此填料和增塑剂分别选用轻质CaCO_(3)和BBP。通过对其力学性能、微观形貌、分散情况和热稳定性的研究后认为,当轻质CaCO_(3)的最佳掺量为200份、BBP的最佳掺量为80份时,所制备的聚硫型灌缝胶的综合性能较好。

生物基高分子改性沥青研究进展

随着我国道路桥梁建设的蓬勃发展,改性沥青逐渐占领应用市场,在沥青中掺加环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等高分子可获得高性能的改性沥青或沥青混合料。为了减少对不可再生资源的消耗,以便于道路工程的可持续发展,生物基原料逐渐替代石油基原料。本文针对树脂类(生物基聚氨酯、生物基酚醛树脂)改性沥青、生物基橡胶改性沥青、生物基天然弹性体改性沥青、生物基复合型改性沥青等原料和研究进展进行了梳理和汇总,并对生物基改性剂(植物油、植物酚、木质素、松香和衣康酸等)最新研究成果进行分享。提出了生物基高分子改性沥青目前存在的问题,最后对其未来发展进行了展望。

沥青路面冷补材料研究进展

沥青路面在气候环境与车辆荷载的共同作用下会产生多种损坏,如果不及时进行有效的处理,会破坏沥青路面原有的平整度,进而影响车辆行驶的舒适性和安全性,降低沥青路面的使用寿命。沥青路面修补材料依据沥青混合料拌和温度的高低可以分成热补沥青混合料和冷补沥青混合料,其中冷补沥青混合料相对于热补沥青混合料有着无须加热、流动性好、容易存储、施工简便、对施工环境要求较低等优点,得到越来越多的研究与应用。文章将对近年来在溶剂型、乳化型和反应型三种冷补沥青混合料上取得的研究成果进行总结,进而提出当前冷补材料存在的主要技术问题和未来的发展方向,为以后的冷补材料产品和工艺研究提供参考。

多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)型聚氨酯改性沥青的流变性能

为了更好地推广聚氨酯(PU)改性沥青在工程中的应用,选择毒性较低,储存稳定性好的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)分别与聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、聚四氢呋喃(PTMEG)合成两种PU预聚体并制备PU改性沥青。通过测定软化点差值分析改性剂与沥青的相容性,并通过动态剪切流变(DSR)试验、多应力重复蠕变(MSCR)试验、弯曲蠕变劲度(BBR)试验对其流变性能进行分析。结果表明,PAPI型PU改性剂与沥青具有良好的相容性。相较于基质沥青,改性沥青的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能均有所提升。PAPI-PEA型PU偏重于对沥青高温性能的改善,PAPIPTMEG型PU对沥青的低温性能改善更好。

环氧改性氰酸酯树脂研究

分别采用E20和E51环氧树脂与双酚A型二氰酸酯(BADCy)共聚来改善氰酸酯树脂的力学性能。用DSC,FTIR研究了两种不同分子量的环氧改性氰酸酯体系的反应性,发现E20和E51对BADCy的固化反应均有催化作用,但E20的催化作用强于E51。断面SEM表明,经E20和E51改性的BADCy断口处存在大量的韧涡。但改性体系的热变形温度(HDT)和吸水率有所下降,当配比(质量)相同时,E51/BADCy体系比E20/BADCy体系具有更高的HDT和较小的吸水率。

用于公路工程的聚氨酯密封胶研究进展

本文主要归纳了聚氨酯材料作为路用密封胶的研究进展,包含聚氨酯密封材料的概述及反应机理、主要组成材料(多异氰酸酯、多元醇、扩链交联剂、催化剂以及填料等)、性能评价(宏观、微观、分子动力学模拟等)、新型聚氨酯密封胶种类(如改性聚氨酯密封胶、生物基聚氨酯密封胶、无溶剂聚氨酯密封胶等),并概述了聚氨酯密封胶在公路工程中的实际应用情况。最后,提出了目前聚氨酯密封胶研究中存在的问题,并对发展趋势进行了展望。

笼型倍半硅氧烷改性氰酸酯树脂杂化材料研究

采用甲基笼型倍半硅氧烷(POSS)改性双酚A二氰酸酯(BADCy),研究了不同含量的POSS对BADCy结构及性能的影响,利用傅立叶变换红外光谱仪考察了BADCy/POSS杂化材料的反应性,研究了BADCy/POSS杂化材料的介电性能、热稳定性和耐湿热性能。结果表明,BADCy/POSS杂化材料具有比BADCy低的介电常数,有望用作高性能印刷线路板基体材料。

POSS/聚合物杂化材料应用的研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)/聚合物有机无机杂化材料是近年来材料科学领域的一个研究热点。POSS/聚合物杂化材料在很多领域都呈现出了巨大的应用前景,如高温绝缘材料、低介电常数材料、传感器、光学元件材料、催化剂载体等。文中综述了其在航空航天、耐热阻燃、高性能介电材料、多孔功能材料、催化剂、陶瓷前驱体、纳米复合材料和生物齿科材料等方面应用的研究进展。最后,笔者指出目前制约POSS/聚合物杂化材料深入研究和广泛应用的关键原因是POSS化合物的合成。

笼型倍半硅氧烷增韧环氧树脂的机理研究

为提高环氧树脂的韧性,采用氨基笼型倍半硅氧烷(POSS-NH2)改性环氧树脂。分别添加不同质量百分含量的POSS(5%、10%、20%和30%)到双酚A型环氧树脂中,经反应得到一系列杂化树脂;然后采用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂固化得到含POSS的有机无机杂化材料。通过对杂化材料的冲击强度、弯曲强度进行研究,并采用SEM进行机理分析。结果表明:随着POSS含量的增加,冲击强度和弯曲强度呈先增大后下降的趋势,当POSS含量为10%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值。SEM分析表明"裂纹钉锚"和"裂纹诱导"两种增韧机理同时存在。

笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧杂化树脂体系固化反应动力学及性能研究

为了提高环氧树脂的耐热性,采用笼型倍半硅氧烷(POSS)改性双酚A型环氧树脂E51,得到有机无机杂化树脂。采用Ozawa和Kissinger两种方法研究了杂化树脂/4,4′-二氨基苯砜(DDS)体系的固化反应动力学。TGA分析表明,POSS的加入提高了E51/DDS固化树脂体系的热性能。

纳米改性沥青技术的研究进展

近一个世纪以来,纳米材料与纳米技术的研究与发展取得了众多的新成果。纳米材料及技术已经逐步应用于交通、土木、建筑和水利等工程领域,并取得了大量的应用成果。对纳米改性沥青技术的最新研究进展进行了综述。

多聚磷酸改性沥青的研究进展

该文对多聚磷酸改性沥青技术的最新研究进展进行了综述,其中包括多聚磷酸改性沥青技术、多聚磷酸对基质沥青的改性机理、多聚磷酸改性沥青流变特性和路用性能。通过对路用性能的综述得到如下结论:多聚磷酸明显改善了基质沥青高温稳定性和抗老化性,而是否改善了低温抗裂性以及水稳定性尚无定论,需要进一步研究。

无驱动微机械陀螺敏感元件模态分析

鉴于常规微机械陀螺的驱动结构和检测结构往往需要进行频率匹配,造成带宽较窄,工艺复杂的问题,设计了一种新的微机械陀螺,安装于旋转飞行器上,利用飞行器的旋转获得角动量,敏感飞行器的偏航和俯仰横向角速度。由于没有驱动结构,所以结构简单,带宽较宽。首先基于这种巧妙的结构建立了敏感元件的振动方程。根据振动方程,扭转梁是影响质量振动模态和模态频率的关键,同时考虑到应力、残余应力的释放以及工作能力,扭转梁设计成横截面积为矩形的弧形梁,并对其抗扭刚度进行了解析推导和计算,从而确定了敏感元件的固有频率。接着利用有限元分析的方法,对其振动模态进行了仿真,仿真结果表明,敏感元件的第一模态是扭转振动,固有频率相对于解析结果的误差为9.86%。为了进一步验证,设计了静电驱动电容检测的方法,实验测试得到的谐振频率和解析值的相对误差为5.21%。仿真和实验结果与理论计算一致,表明扭转梁的设计是合理的,模态分析是正确的,而且为动态性能评估和结构优化提供了理论依据。

热阻式沥青路面组成及降温技术研究

为了提高沥青路面阻热能力,采用导热系数低的耐火碎石替换普通集料设计SMA-13沥青路面,从力学性能、路用性能和降温效果3个方面优化组成比例,确定耐火碎石的最佳掺量。研究结果表明:耐火碎石替换比例取60%时,沥青混合料满足力学性能和路用性能要求,热阻沥青混合料路用性能下降小于15%,吸热能力和热传导能力明显降低,降低温度近7℃;耐火碎石替换比例为0%、20%、40%、60%、80%时,降温幅度先增大后减小,替换比例为60%时降温幅度最大。

环己基三乙氧基硅烷的合成

以正硅酸乙酯 (TEOS)、金属镁、氯代环己烷 (C6H1 1 Cl)为原料 ,少量碘为引发剂 ,采用格氏试剂法一步合成了环己基三乙氧基硅烷 (CTEOS)。讨论了影响合成反应的主要因素 ,得到了最佳合成工艺 :反应温度 1 5 0℃ ,反应物的量之比n(Mg )∶n(TEOS )∶n(C6H1 1 Cl)为 1 2∶1∶1 0 5 ,反应时间 2h ,在此条件下 ,产品收率为 80 5 % ;并借助红外光谱仪。

笼型倍半硅氧烷(POSS)合成的研究进展

笼型倍半硅氧烷(POSS)是一类引人注目的新型纳米材料。POSS独特的有机无机杂化结构赋予其许多优异的性能,如高的耐热性、力学性能、良好的介电性能及光学性能等,展示出广泛的应用前景。文中首先介绍了POSS的结构和性能特点,然后详细综述了笼型倍半硅氧烷(POSS)合成方面的研究进展,将笼型倍半硅氧烷的合成方法分成三官能团硅烷的水解缩聚反应法、顶端-带帽法、硅氢化反应法、侧基转化法和POSS的结构重排法等5种合成方法。

笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧树脂有机无机杂化材料的热性能

为了提高环氧树脂(EP)的性能,采用具有氨基官能团的笼型倍半硅氧烷(POSS)改性。首先通过POSS与EP发生化学反应,形成有机无机杂化树脂;然后固化杂化树脂,得到POSS/EP有机无机杂化材料。文中研究了杂化树脂的凝胶特性和杂化材料的热性能,包括热变性温度(HDT)、玻璃化转变温度(T_g)和高温热分解性能。研究结果表明,POSS可以使EP的凝胶时间延长;当POSS质量分数在10%以内时,杂化材料的HDT和T_g随着POSS含量增加而显著提高;POSS的引入可显著提高EP的热稳定性,EP的起始热分解温度Ti为359℃,而杂化材料EP5、EP10和EP20的T_i分别为383.97℃、389.30℃和393.27℃。

环氧沥青及其混合料性能研究

为了发现环氧沥青及其混合料目前存在的问题,采用宏观和微观两方面探索环氧沥青性能的大幅度改善,通过对环氧沥青的化学流变特性、固化特性以及环氧沥青混合料的抗剪性能、水损坏特性的分析归纳,得出不同组分的环氧沥青和不同地理环境对沥青性能改善各有侧重。最终结论:环氧沥青的特性是有针对性地改善其性能;深入研究环氧沥青的寿命成本及不同温度下黏弹塑性材料参数将成为重点。

POSS/聚合物有机-无机杂化材料的研究进展

介绍了笼型倍半硅氧烷(POSS)的特点。综述了POSS/聚合物杂化材料近年来的研究进展(包括POSS/环氧树脂杂化材料、POSS/聚酰亚胺杂化材料、POSS/有机硅杂化材料、POSS/聚乙烯杂化材料、POSS/聚丙烯杂化材料和其他类型含POSS的杂化材料等),并对其应用前景进行了展望。

甲基笼型倍半硅氧烷/CE杂化复合材料的力学性能

以甲基笼型倍半硅氧烷(POSS)作为氰酸酯树脂(CE)的改性剂,制备出一种POSS/CE杂化复合材料。研究了杂化复合材料中POSS用量对CE结构及力学性能的影响,同时采用红外光谱(FT-IR)法对不同POSS/CE体系的反应性进行了研究。结果表明:POSS的加入对CE的反应性影响不大,有利于POSS/CE杂化体系固化工艺的制定;当杂化体系中w(POSS)=5%时,材料的冲击强度(9.7 kJ/m2)相对最大(提高了49%),弯曲强度(90 MPa)也相对较高,说明适量的POSS对CE具有明显的增韧、增强作用。