热熔酚醛树脂/玻璃纤维层压板的固化特性及工艺优化

酚醛树脂复合材料被广泛应用于航空航天等领域,但固化后存在大量残余应力,导致材料力学性能下降。为了减少残余应力,提高改性酚醛树脂/玻璃纤维(MPF/GF)层压板的综合性能,通过建立有限元模型,详细讨论传热-固化、流动-压实和应力-变形模型,调整复合材料的固化制度,制备得到力学性能优良的复合材料。采用n级动力学模型和自催化模型建立了MPF/GF预浸料的固化反应动力学方程,研究了MPF的比热、黏度、玻璃化转变温度(T_(g))、热膨胀系数(CTE)和化学收缩系数(CCS)等物理参数与温度和固化程度(α)的关系。通过计算不同制度下MPF/GF复合材料的温度梯度和α,使用三维有限元软件得到一个优化的固化制度。与传统的固化制度相比,基于优化后的固化制度获得的MPF/GF复合材料的残余应力从32.10 MPa降低到25.98 MPa,降低了19.07%;玻璃化转变温度从290.25℃升高到304.18℃;玻璃态储能模量从3.89 GPa增加到4.21 GPa,提升了8.22%;橡胶态的储能模量从32.36 MPa增加到51.57 MPa,提升了59.36%。

嘟嘟熊的新衣服

嘟嘟熊非常喜欢穿漂亮的衣服,常常和熊妈妈一起去商店购买新衣服。有一天,嘟嘟熊想要一件特别的衣服,于是,她决定自己动手设计一件新衣服。嘟嘟熊把自己的手掌张开,以大拇指和中指两端的距离为“一拃”,开始为自己测量起来。

线型酚醛树脂结构改性的研究进展

酚醛树脂具有良好的力学性能和耐高温性,被广泛应用于航天、建筑等多个领域,尤其作为高性能碳/碳复合材料或碳/酚醛耐烧蚀材料的基体树脂。传统酚醛树脂固化过程释放挥发分,固化后交联结构存在不足,如紧密堆砌的刚性芳环导致其脆性高,易氧化的酚羟基与亚甲基降低了其耐热性和残炭率。传统酚醛的多层次结构设计和改性是满足酚醛树脂在新型复合材料成型工艺和高性能热防护领域应用的关键,例如在线型酚醛分子结构中引入可加成官能团,如炔丙基、烯丙基等,借助此类基团之间的热聚合实现酚醛树脂的加成固化,还可以对酚醛树脂进行结构设计改性,如羟基醚化、环氧化或引进钼、硼、有机硅等组分,通过化学键接和物理缠结实现对分子结构的调控。这类新型酚醛树脂从本质上避免了固化过程中小分子的逸出,更易于制备出高质量的复合材料。鉴于此,本文着重叙述了几种典型的结构改性线型酚醛树脂及其在烧蚀防护领域的研究和应用进展。

脂环族环氧-丙烯酸酯混杂光固化树脂的设计及性能研究

采用二乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA)和三乙二醇二甲基丙烯酸酯(3EGDMA),分别与脂环族环氧树脂(TTA-21)共混,构建了TTA-21/DEGDMA和TTA-21/3EGDMA阳离子/自由基混杂光固化体系,探究了上述体系的组成对固化薄膜力学性能的影响。在此基础上,全面讨论了甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)的添加量对TTA-21/3EGDMA拉伸强度、断裂韧性、透光率以及热机械性能和微观形貌的影响。结果表明,GMA添加量为20%时,组分比为2∶1的TTA-21/3EGDMA薄膜拉伸强度为65.74 MPa,断裂伸长率为4.80%;GMA添加量为40%时,K IC可达2.74 MPa·m 1/2,提高了17.52%。不同GMA添加量的TTA-21/3EGDMA薄膜透光率均可达89.95%以上。随着GMA添加量的增多,固化物交联密度增加,GMA添加量大于30%后,出现了微相分离,增加了薄膜的柔韧性。

热熔预浸工艺及热熔热固性树脂的研究进展

热熔预浸工艺是近年来制备预浸料的一种新型成型工艺。热熔预浸工艺具有环保、低成本等优势,使其有望成为未来高性能复合材料成型的主要工艺。先进树脂基复合材料使用的热固性基体树脂由于存在脆性大、树脂和纤维浸润性较差等不足,很大程度上限制了热固性树脂在热熔预浸工艺中的应用。因此,研制适用于热熔预浸工艺的热固性树脂,是高性能树脂基复合材料的热点之一。综述了近年来环氧树脂、氰酸树脂、苯并噁嗪、双马来酰亚胺、酚醛树脂等几种主要的热熔预浸工艺用热固性树脂的研究概况。

改性热固性酚醛树脂热熔胶膜成膜工艺及其性能

针对低成本且环保的热熔预浸工艺,研制一种满足热熔工艺成膜性和高耐热性要求的改性热固性酚醛树脂(MPF)胶膜。采用流变仪和差示扫描量热仪,对MPF的固化反应特性和凝胶特性进行分析,利用粘度预测函数,建立粘度-温度-时间的函数关系模型,预测胶膜树脂的低粘度平台,可指导热熔MPF胶膜的制备及成膜性能研究。为保证树脂充分浸渍纤维,热熔预浸工艺树脂浸润纤维预制体的温度应在95~135℃(粘度小于1 000 mPa·s)。热熔法MPF胶膜的成膜温度在75~95℃(粘度范围在1 000~3 000 mPa·s),75℃条件下,MPF低粘度保持时间可达到120 min。固化后的MPF在1 200℃的氮气气氛中,残炭率可达到65%。此类新型热熔法MPF可为其在高性能树脂基复合材料领域的应用提供参考。

对苯二甲醛酚醛树脂的制备及其固化动力学研究

基于酚醛树脂原料中甲醛的危害性与不可再生性,使用安全、可再生的对苯二甲醛代替甲醛,合成了一种新型的酚醛树脂——对苯二甲醛酚醛树脂。采用核磁、红外、GPC和流变仪等分析手段对此类树脂的结构与性能进行了表征。为了进一步提高该树脂的热性能,使用二茂铁甲醛对其进行改性。采用Kissinger方程、等转换法及双参数自催化模型对改性前后树脂的固化动力学进行了研究,明确了二茂铁甲醛在树脂固化中的作用机理。最后通过MDSC和TG研究了改性前后树脂固化物的热性能,结果表明:在加入15%的二茂铁甲醛后,改性树脂呈现出优异的热性能,其玻璃化转变温度为319.3℃,起始分解温度为397.7℃,在800℃氮气气氛下质量保持率高达76.07%。

硅氧烷预聚体改性热塑性酚醛树脂的交联结构及其力学性能

通过不同预聚程度的环氧化硅氧烷(ES)与酚醛树脂共固化及固化物理状态的调控,构建不同拓扑结构的交联网络,探讨了不同预聚程度的硅氧烷预聚体(PES)改性热塑性酚醛树脂(NR-PES)交联网络的调控及其强韧化的构建方法。首先,合成了一种不同预聚程度的环氧化硅氧烷(PES),通过DSC和流变分析,明确了NR-PES的固化反应和物理状态特征,在此基础上,确定了不同交联结构NR-PES的制备方法。接着,采用DMA、TGA、力学测试研究了PES的预聚程度对NR-PES交联网络和性能的影响规律。结果表明,当PES预聚程度较低时,NR-PES的交联密度较低,导致其热稳定性和弯曲强度较低;随着PES预聚程度的增加,NR-PES的交联密度不断增加,其热稳定性、弯曲强度随之增加,但K_(IC)不断降低。特别是,PES的预聚程度为30%时,2-NR-PES展现出优异的热稳定性、弯曲强度和断裂韧性,残炭率C_(800℃)为53.43%,弯曲强度为20.51 MPa,K_(IC)为0.389 MPa·m^(1/2)。此外,当PES预聚程度过高时,NR-PES的热稳定性、弯曲强度和断裂韧性显著降低。

老房子

在郴州乡下，有一栋老房子。 它是用石头建成的，经过几百年的风吹雨打，依然很坚固。老房子有宽敞的大堂、亮堂的天井，还有很多光线暗淡的房间。

小斑,我们喜欢你

几个月前,我家来了一位新成员——小狗小斑。虽然我们和小斑才相处了短短几个月,但我们全家人都很喜欢它,因为——它很乖巧。小斑从不挑食,我们吃什么,它就跟着吃什么。有时候家里没有剩饭给它吃了,它也不会生气,而是自己悄悄地出去找吃的,然后又悄悄地回来。它很热情。小斑是我的跟屁虫,它总是用那双乌溜溜的黑眼睛盯着我看,