新型有机硅阻燃成炭剂的热性能及成炭机理的研究

传统膨胀型阻燃剂(IFR)中的炭源为小分子醇类化合物,因此阻燃剂具有易吸湿、易迁移、与聚合物基体不相容等缺点。为了改进这些缺点,合成了一种新型的含有机硅的三嗪类大分子成炭剂(CA),将其与多聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂用于聚丙烯(PP)阻燃。通过红外光谱、热失重分析、极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热仪、扫描电子显微镜等手段研究了CA的热性能、燃烧性能、成炭机理以及APP与CA的配比对PP阻燃性能、热稳定性能的影响。结果表明,所合成的CA显示出较好的热稳定性和优异的成炭性,残炭率为25.6%(600℃)。另外,APP与CA在阻燃PP中具有协同阻燃作用;IFR的加入能大幅度降低PP阻燃体系的热释放速率和总释放热,有效地降低烟释放量及烟释放速率,提高PP的阻燃性能。

改性酚醛环氧树脂及潜伏性固砂剂在油井固砂中的应用

以2-苯基咪唑(2PZ)为芯材、聚苯乙烯(PS)为壁材,采用溶剂挥发法制备了2PZ/PS微胶囊固化剂;然后将其添加到硅烷偶联剂(KH-550)改性的PF/EP(酚醛环氧树脂)中,制得单组分潜伏性固砂剂。研究结果表明:2PZ/PS微胶囊中w(2PZ)≈35%;该微胶囊固化剂具有表面光滑、粒径分布较窄等特点;与常规PF/EP相比,当w(KH-550)=8%(相对于PF/EP质量而言)时,制得的固砂剂具有相对更低的固化温度,并且潜伏性能良好(室温储存期>40 d),由其制备的固结岩心之压缩强度(为10.5 MPa)相对最大且耐介质性能优异。

潜伏性EP固砂剂的固化工艺和固化动力学研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法对M-EPN(改性酚醛环氧树脂)与2PZ-PS(微胶囊固化剂)的固化反应过程进行了分析,得到了2PZ-PS的最佳掺量;然后运用Kissinger法、Ozawa法、Crane法和T-β(温度-升温速率)外推法,确定了固砂剂(由M-EPN和2PZ-PS所配制)的理论固化工艺和固化动力学参数。研究结果表明:当w(2PZ-PS)=23%(相对于固化体系质量而言)时,固砂剂能充分固化;该固砂剂具有良好的潜伏性能,并且固化反应可用1级固化动力学模型表征,而且其凝胶温度、固化温度和后处理温度分别为54.40、95.44、115.16℃,表观活化能、频率因子和反应级数分别为75.64 kJ/mol、9.37×10~9 min^(-1)和0.936。

LD-144改性氮化铝/环氧树脂新型电子封装材料的性能研究

采用钛酸酯偶联剂LD-144对AlN粉末进行表面改性,通过机械搅拌,超声波处理制备AlN/环氧树脂(EP)新型高导热电子封装材料。研究不同钛酸酯偶联剂含量及AlN粉末含量对复合材料的导热性能、热膨胀系数以及介电性能等的影响。结果表明:偶联剂对AlN粉末的改性有利于其与基体EP的界面结合,且随着填料AlN含量的增加,复合材料的导热性能提升明显,热膨胀系数有一定程度的下降。

复杂地形自适应月球车设计

针对月球复杂的地形环境,对月球车行走机构、传动系统、控制系统等进行了优化设计,通过solidworks软件建立了该新型月球车数字模型"双轮——单轮支撑架轮腿混合式"。经测试,该设计极大地提高了无人探测车的地形适应能力和越障避障能力,为月球车移动系统和控制系统的设计与数值计算提供了理论依据。