流动点法表征润滑脂流动性与传统评定方法相关性研究

为建立更完善、高效的轴承润滑脂流动性能评价体系,采用旋转流变仪、润滑脂和石油脂锥入度试验器、润滑脂相似黏度试验器、FFK低温流压仪测试了锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸钙基润滑脂3种不同稠化剂类型的润滑脂的流动点、锥入度、相似黏度和流动压力,分别研究了锂基润滑脂、脲基润滑脂和磺酸钙基润滑脂3种不同稠化剂的流动点与锥入度、流动点与相似黏度、流动点与流动压力随温度的变化规律并分别计算了它们的皮尔逊相关系数,结果显示润滑脂的流动点与锥入度、流动点与相似黏度、流动点与流动压力具有线性关系,其中流动点与锥入度呈中等相关,流动点与相似黏度、流动点与流动压力呈高度相关,说明利用旋转流变仪测定润滑脂的流动点亦可用于评价润滑脂的流动性能.

过量稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构和性能的影响

以不同摩尔比的12-羟基硬脂酸和一水氢氧化锂为稠化剂原材料,设计制备了多种锂基润滑脂.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征了锂基润滑脂的化学结构和微观形貌.考察了过量的12-羟基硬脂酸或者一水氢氧化锂对锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、胶体安定性、机械安定性和流变学性能的影响,阐释了微观结构对其性能的影响机理.结果表明:过量的稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构的形成及性能均具有显著影响.12-羟基硬脂酸过量10%时对锂基润滑脂起到结构改善剂的作用,过量的一水氢氧化锂更有利于锂基润滑脂形成螺旋纤维均匀及缠绕程度较高的网状结构;一水氢氧化锂过量或者12-羟基硬脂酸过量10%时制备的锂基润滑脂的稠度较大,胶体安定性较好,结构强度较高.

端异氰酸酯基聚醚接枝环氧树脂的性能研究

合成了端异氰酸酯基聚醚(ITPs)改性双酚A型环氧树脂,通过红外光谱(IR)、动态热机械分析(DMA)研究了ITPs和EP之间的化学反应及改性环氧树脂酸酐固化体系的热性能,并测试了固化体系的力学性能。结果表明:ITPs作为枝链接枝到环氧树脂上。随着加入ITPs质量分率增加,其固化体系的冲击强度和弯曲强度上升,当ITPs含量为10%时,两者达到最大值。动态热机械分析(DMA)结果表明改性环氧树脂固化体系的玻璃化转变温度(Tg)随ITPs的含量增大而降低。当ITPs质量分率大于15%时,过量的ITPs与改性环氧树脂会形成相分离。

热塑性复合材料制备工艺概述

本文介绍了热塑性复合材料的发展现状 。

复合材料缠绕管弯曲载荷下的力学性能

本文研究了铺层角度对缠绕制品弯曲性能及失效模式的影响,结果表明:±45°均衡层合板和复合材料管失效应变最大。复合材料缠绕管缠绕角度为±45°时,弯曲载荷作用下制品变形最大,破坏时曲率半径为0.35m;缠绕角度增加,缠绕管柔性急剧降低。缠绕角度为±60°时,弯曲破坏曲率半径为0.53m,相比±45缠绕管增加了51%。随着缠绕角度的增加,弯曲破坏模式由受压屈曲失效转变为极限应变失效,增大缠绕角度可以抑制受压屈曲造成的失效。

玻璃纤维毡增强聚丙烯在冲压成型中的纤维分布研究

本文研究了玻璃纤维毡增强聚丙烯 (GMT)复合材料在流动态冲压成型中玻璃纤维的分布情况 ,分析了温度、压力等工艺参数对纤维分布的影响 ,为GMT片材冲压成型复杂形状的产品提供理论指导。

玻璃纤维增强聚丙烯片材挤压流动行为研究

本文使用挤压流动技术研究了玻璃纤维毡增强聚丙烯片材(GMT)的各向异性流动行为。GMT的增强材料是采用干法制造的连续纤维针刺毡。实验中GMT/PP圆片试样放在平行模板间,在200℃下进行轴对称等温挤压流动研究,由试验机自动记录挤压过程中挤压力与合模速度和位移的关系。最后,通过两种简单的数学模型来模拟挤压流动:纯拉伸流动和纯剪切流动。研究结果表明:GMT挤压流动过程中拉伸流动为主导流动,剪切应力的影响较小,可以应用拉伸流动模型来预测压力的大小。

端羟基聚醚改性环氧树脂研究

合成了不同分子量(450,1200,2000)的端羟基聚醚(mPEG)改性双酚A型环氧树脂,通过DSC、动态热机械分析(DMA)研究了mPEG/EP的固化反应活性及改性环氧树脂酸酐固化体系的热性能与冲击性能进行了研究,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了冲击试样断面。结果表明,改性体系的固化反应活性略有降低;在mPEG含量为15%时固化体系的冲击韧性都达到最大值;改性环氧树脂固化体系的玻璃化转变温度(Tg)随mPEG的含量增大有所降低,且相同质量下mPEG分子量越小下降幅度越大。

支链化环氧树脂固化反应动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)测量了端羟基聚醚改性环氧树脂的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影响,得出了固化反应过程的动力学参数,确定了支链化环氧树脂的固化工艺。结果表明:以甲基四氢苯酐为固化剂的体系中,不同分子量的端羟基聚醚改性环氧树脂的固化反应,其反应级数相同,但反应的活化能随分子链的增长略有降低。

玻璃纤维毡增强聚丙烯材料弯曲性能的研究

研究了玻璃纤维含量、偶联剂处理、乳液处理等几种因素对复合材料弯曲性能的影响。实验发现玻璃纤维毡增强聚丙烯片材的弯曲强度随着玻璃纤维含量的改变而变化。当玻璃纤维含量为 33%左右时 ,弯曲强度达到最大98.82 MPa。用 EVA乳液或硅烷偶联剂处理玻璃纤维后 ,按相同工艺压制的复合材料的弯曲强度不同程度地得到了提高。当 EVA乳液为某一浓度时 ,弯曲强度最大提高了约 2 0 % ,达到了 117.0 5 MPa;而用硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面 。

树脂的粘度及表面张力对浸润速率影响研究

研究了不同种类的树脂浸润玻璃纤维布(毡)的过程,并对树脂的粘度-平均浸润速率与表面张力-平均浸润速率进行了分析。结果表明随着树脂粘度的增大,平均浸润速率表现为线性降低;随着树脂的表面张力的增大平均浸润速率逐渐增大,也呈现近似的线性关系。

活性稀释剂种类对环氧树脂体系性能的影响研究

采用丁基缩水甘油醚(660)、乙二醇二缩水甘油醚(669)和苯基缩水甘油醚(690)三种活性稀释剂对环氧树脂/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)固化体系进行改性,研究了稀释剂对树脂胶液粘度及其固化物力学性能和电性能的影响。结果表明,当加入669和690稀释剂后,体系的介电性能基本不变,耐电弧性能提高,而660的加入会降低体系的介质损耗,对耐电弧性能影响很小。其中,当690的添加量为3%时,耐电弧达到94s,比纯树脂提高了22%;当添加量为3%～12%时,树脂固化物的拉伸强度稳定在45～55MPa之间。

含缺陷钢管复合材料修补抗内压疲劳性能研究

制备出带有壁厚减薄缺陷的钢管,研究了玻璃纤维复合材料环向补强对钢管抗内压性能的影响。结果表明,缺陷面积决定复合材料的补强面积,复合材料补强边界宽度超过缺陷轴向长度的80%时,补强效果较好,爆破时复合材料断裂,可充分发挥其性能;通过合理的设计,补强钢管的短时爆破压力大于30MPa,达到无缺陷钢筒爆破压力水平,同时疲劳次数大于15000次,补强效果优异。

活性稀释剂苯基缩水甘油醚对BPF/DEDDM固化体系性能的影响

以苯基缩水甘油醚(PGE)为活性稀释剂,3,3′-二乙基4,4′-二氨基二苯甲烷(DEDDM)为固化剂,研究了PGE用量对双酚F环氧树脂(BPF)/DEDDM固化体系黏度、固化特性、固化物力学性能及热性能的影响。结果表明,PGE的加入有效改善了树脂胶液的黏度,当添加质量分数15%时,30℃树脂胶液的黏度为1034mPa.s,降低了74.3%;PGE的加入对固化特性影响较小,反应级数约为0.88;固化物的拉伸强度和断裂伸长率随PGE质量分数的增加而提高,质量分数15%时,固化物的拉伸强度和伸长率分别为35.3MPa和1.16%,比不加PGE时提高了14.8%和13.7%;耐热性能降低,然而当质量分数大于12.5%后趋于稳定,玻璃化转变温度接近123℃。

碳纤维增强轻质耐压复合材料的制备及性能研究

通过模压工艺制备了短切碳纤维/空心玻璃微珠(K46)/环氧树脂复合材料,并对复合材料的断面形貌、密度、抗压强度和吸水率进行了研究。研究结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料密度变化较小,抗压强度上升,当碳纤维含量为4%时,抗压强度最大,微珠含量分别为50%、55%、60%的复合材料的抗压强度分别为68.9MPa、65.1MPa、57.2MPa;随碳纤维含量的增加,复合材料饱和吸水率下降,当碳纤维含量为4%时,微珠含量为55%、60%的复合材料达到最小饱和吸水率,分别为0.81%、1.15%。

不同铺层复合材料螺栓连接的研究

实验研究了在E/D=4(边距/孔径),W/D=5(宽度/孔径)的3种铺层[90/+45/-45/0]s,[90/0/+45/-45]s,[+45/-45/90/0]s的玻璃纤维/环氧复合材料试样在不同的扭矩和垫片尺寸(外径(Dw)/内径(D))下的静态破坏强度。实验结果表明,试样破坏强度随夹持力增大而增大,但增加趋势不断减弱,在5Nm扭矩下三种铺层的强度分别比其销钉连接增大175%,196%,141%;在销钉连接下,[90/+45/-45/0]s铺层强度比[90/0/+45/-45]s铺层高12.7%,[+45/-45/90/0]s铺层强度比[90/+45/-45/0]s铺层高10.8%;在手动拧紧下[90/+45/-45/0]s铺层强度比[90/0/+45/-45]s铺层高3.5%,而[+45/-45/90/0]s铺层强度比[90/+45/-45/0]s铺层高0.37%;垫圈的外内径比在2～3范围内,试样强度伴随外内径比的增大而增大,在3～4时,强度变化很小。

苯并噁嗪增韧改性双马来酰亚胺树脂的制备与研究

未经改性的双马来酰亚胺(BMI)树脂存在着树脂溶解性差、固化成型温度高以及固化物脆性高等缺点。通过采用二烯丙基双酚A(DABPA)和3-乙炔基苯胺(m-APA)为扩链增韧剂与N,N'-(4,4'-二苯甲烷)双马来酰亚胺(BDM)共聚,双酚A型苯并噁嗪(BOZ)为共混增韧剂,得到了一种耐高温高韧性的树脂基体。采用FTIR和DSC研究了树脂体系的固化反应过程,同时进行了机械性能测试、热性能分析和显微结构分析。研究结果表明:BOZ树脂的加入能够有效提高双马树脂的韧性,在0wt%～30wt%BOZ树脂范围内,共混树脂体系固化物的冲击性能随着BOZ树脂质量分数的增加而增加,最高可达18. 3 k J/m^2,相对于BAD422体系提高了53. 8%;弯曲强度略微提升,一直保持在较高水平,最高可达到145. 9 MPa;弯曲模量随着BOZ含量的增加而有缓慢升高的趋势。然而,耐热性与热稳定性能降低,但在添加30wt%BOZ树脂时,Tg仍可达250. 8℃,初始分解温度T5%为346. 5℃,说明热性能依然较佳。

PTFE膜的膜组件设计对去除氨氮传质性能的影响

采用"挤出—拉伸—烧结"法制备聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜,并用膜吸收法去除废水中的氮氨。主要研究PTFE中空纤维膜的膜组件设计(装填密度、膜丝长度、放置方式、运行方式)对去除氨氮过程中传质性能的影响。结果表明:存在一个最佳的装填密度使氨氮传质系数最大,同时又有很高的脱除率;膜组件的有效长度越长,氨氮传质系数越小,脱除率越大;膜组件的放置方式对氨氮传质基本无影响,料液走壳程优于料液走管程。

碳纤维复合材料缠绕制品抗外压性能研究

研究了树脂基体模量、缠绕角和厚度对碳纤维复合材料缠绕制品抗外压性能的影响。实验结果表明:采用MNA共混PMDA固化环氧树脂并调整PMDA含量可以有效改变树脂模量,随着PMDA含量的增加,树脂模量提高。当PMDA含量仅为MNA的5%时,树脂模量从3.71 GPa增加到4.18 GPa,提高了13%;当PMDA含量为MNA的10%时,模量达到最大值,为4.61 GPa,提高了24%。随着基体模量增加,单向CFRP的压缩强度、剪切强度和环刚度均先增加后减少。当基体模量为4.18GPa时,CFRP的压缩强度和剪切强度均达到最大值,分别为655 MPa和71.6 MPa,提高了16%和12%。此时,缠绕管环刚度达到最大值,为277 k N/m^2,提高了87%;同时增加缠绕角和厚度能够提高缠绕管的抗失稳能力。

酸酐用量对固化环氧树脂热性能的影响

研究了酸酐/环氧当量比r对双酚A型E-44环氧树脂固化物耐热性能的影响。结果表明:随着酸酐/环氧当量比的增加,固化产物的热变形温度HDT,玻璃化转变温度Tg以及热分解温度也不断的提高,在酸酐与环氧树脂的当量比为1.1∶1时,固化产物有最佳的耐热性能。