热塑性树脂增韧环氧树脂复合材料研究进展

为了解决环氧树脂固化导致严重脆弱,低韧性和恶劣的内冲击性缺点,在特定范围内限制适用的问题,本文通过整理近年来环氧树脂增韧的相关文献,研究了热塑性树脂的改性方法和改性后界面情况的进展,对聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰亚胺等热塑性树脂增韧环氧树脂研究现状进行了分析。研究发现:热塑性树脂增韧环氧树脂的共混体系从均相状态到高交联结构的固定相形态,这种转变极大程度提高了材料的性能。

多种环境下预埋热塑性树脂薄膜CFRP层合板增强技术

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种具有比强度和比刚度高、耐腐蚀、抗疲劳断裂性能好、可设计性强及便于大面积成型等优异性能的各向异性材料,在汽车、航空航天等领域获得广泛应用与认可。然而CFRP一般为层合结构,难免会存在一些初始缺陷如层间分层损伤,这种缺陷的存在会使材料的承载效果大大降低。安学锋深化益小苏教授的“离位”复合思想,应用碳纤维给复合材料层合板增韧方法,对材料进行冲击试验与分析,发现此方法可提高材料抗冲击抗损伤性能、抑制层间分层损伤。刘俊先等应用热塑性树脂聚醚酮(PEK-C)对酚醛树脂进行增韧研究,得出PEK-C的加入提高了复合材料的剪切强度。

SBR/热塑性树脂TPV性能研究

研究了4种树脂、硫化剂对丁苯橡胶(SBR)体系热塑性硫化胶(Thermoplastic vulcanizates,TPV)性能的影响,制备了SBR/PP、SBR/EVA、EPDM/PP体系的TPV,测试结果发现:接枝物相容剂能够提高SBR与PP、EVA的相容性;SBR/PP TPV的强度较高,耐紫外光和热老化性能较差;SBR/EVA TPV耐紫外光老化性能较好;EPDM/PP TPV耐热老化性能较好。

热塑性树脂增韧环氧树脂及其在航空航天中的应用

近年来,采用高性能热塑性树脂增韧环氧树脂是研究热点之一,将这种改性树脂用于高性能复合材料树脂基体,可以制备出兼具韧性和耐热性等综合性能优异的高性能复合材料。简述了热塑性树脂增韧环氧树脂的增韧机理、研究进展和制备工艺,详细介绍了目前国内外增韧环氧树脂的研究热点及其在航空航天中的应用。

高强型聚酰亚胺纤维增强热塑性树脂基复合材料防弹性能研究

采用S35高强型聚酰亚胺(PI)纤维作为增强体,热塑性树脂作为基体,采用热压工艺制备了织物结构和正交单向无纬(UD)结构复合材料靶板,通过弹道极限速度测试和背部变形测试,研究了增强体结构和界面结合强度对PI纤维增强热塑性树脂基复合材料防弹性能的影响。结果表明:高强型聚酰亚胺纤维表现出了优异的防弹性能;UD结构靶板更适用于防铅芯弹;织物结构靶板更适用于防破片;当界面剥离强度由5.45N/cm提高到26.44N/cm时,剥离后界面处的纤维表面形貌的破坏程度逐渐增加。当侵彻体为5.6g铅芯弹时,随着界面剥离强度的提高,复合材料靶板的防弹性能呈现出先提高后降低的趋势;并且靶板的背部变形逐渐减小,进一步证明了界面结合强度对复合材料靶板防弹性能的影响。

Elium热塑性树脂固化温度场分布研究

为了准确地预测Elium树脂的放热性能,基于瞬态非线性热传导方程的树脂固化模型,利用Abaqus仿真软件,建立了Elium树脂固化有限元模型,并对不同厚度Elium树脂的固化过程进行模拟和实验验证。结果表明固化温度的模拟计算结果与实验结果一致,固化峰值温度随着树脂厚度的增加呈现非线性增加趋势,当固化峰值温度接近100℃时,树脂中产生气泡,为优化Elium复合材料成形工艺提供了理论依据。

热塑性树脂改性高黏沥青的流变性能评价

排水路面是建设海绵城市和促进可持续发展的有效方法之一。为制备适用于排水沥青路面的高黏改性沥青,采用主要成分为热塑性树脂和热塑性弹性体的树脂类高黏改性剂对两种基础沥青进行改性,选择常用的TAFPACK-Super改性剂作为对照组对比分析,并分别通过剪切法和直投法制备高黏沥青来评价改性工艺的影响。分别采用频率扫描、多应力重复蠕变和弯曲梁流变试验对热塑性树脂改性高黏沥青的黏弹性、高温稳定性和低温抗裂性进行了评价,分析了改性剂种类、掺量和工艺等因素对其流变性能的影响规律,通过傅里叶红外光谱试验阐述了改性剂对沥青的增黏机理。结果表明:热塑性树脂改性高黏沥青的各项路用性能随着改性剂掺量的增加而不断提升。采用70^(#)普通沥青和SBS改性沥青作为基质沥青,树脂改性剂掺量分别为沥青质量的13%和9%时,可以满足排水沥青路面的技术要求。与常用的TPS改性高黏沥青相比,热塑性树脂改性高黏沥青具有更好的低温抗裂能力、相近的高温抗变形能力和较差的温度敏感性。采用直投法的改性效率略低于剪切法,表现为其高温抗变形能力和低温抗裂能力略差,因此,在采用直投法制备高黏沥青时应适当提高改性剂掺量。树脂改性剂的加入与沥青产生了物理共混增黏作用,采用直投工艺可以避免在高温下进行沥青剪切而引起的热氧老化问题。本研究为高黏改性沥青在路面工程领域的开发和应用提供了有价值的参考。

长纤维增强热塑性树脂熔融浸渍模头发展情况

长纤维增强热塑性树脂能够最大限度发挥纤维高强度和高模量的优点,己广泛应用于汽车、航空航天、机械、化学化工、电子电气和建筑等领域。熔融浸渍法是制备长纤维增强热塑性树脂预浸料的常见方法,本文介绍了制备长纤维增强热塑性树脂熔融浸渍工艺的优缺点和研究进展,重点总结归纳一些国内外经典浸渍模头的发展状况,并对熔融浸渍模头的发展进行展望。

热塑性树脂功能助剂的制备与应用方法探究

热塑性树脂功能助剂在热塑性树脂制造中有着重要作用,可有效改善热塑性树脂材料分子的结构特征、功能特征或理化特性,从而改善树脂材料本身的性能缺陷,赋予热塑性树脂材料一些功能特性、理化特性。本文研究热塑性树脂材料常用功能助剂的制备与应用,以期为热塑性树脂材料的完善和环保应用提供参考。

先进热塑性树脂基复合材料预浸料的制备及纤维缠绕成型技术

本文简要总结了国内外高性能热塑性树脂的基本性能与开发应用现状。详细论述了预浸渍(反应链增长浸渍工艺、熔融浸渍工艺和溶液浸渍法)和后浸渍(纤维混合法、粉末混合工艺、Fit工艺和薄膜叠层法等)两大类热塑性复合材料预浸料的制备方法,着重介绍了应用较少的溶液浸渍法,并分析了各种制备方法的优缺点。对比分析了热塑性复合材料缠绕成型三条工艺路线(预浸带缠绕/原位固结工艺,预浸带缠绕/后固结工艺和在线浸渍缠绕/原位固结工艺)各自的特点与优势。最后介绍了本课题组采用在线溶液浸渍缠绕/原位固结成型工艺制备连续纤维增强新型可溶性聚芳醚砜酮(PPESK)树脂基复合材料(套筒部件和NOL环)方面所取得的研究进展。

热塑性树脂改性热固性树脂体系固化反应诱导相分离研究进展

热塑性树脂改性热固性树脂,可以在不降低热固性树脂耐热温度的同时,大幅度提高改性材料的韧性。热塑性树脂改性热固性树脂体系初始是均相的,随着固化反应的进行,体系中两相的相容性下降,发生反应诱导相分离。介绍了固化反应诱导相分离的基本理论和研究进展,重点是近年来热塑性树脂改性热固性树脂体系固化反应诱导相分离的研究。

连续纤维增强热塑性树脂预浸料的研究进展

本文总结了连续纤维增强热塑性树脂预浸料的发展及应用,分析了热塑性预浸料可选择的增强纤维和基体树脂,以及国外商业化热塑性预浸料的进展;讨论了热塑性预浸料不同制备技术的优缺点,重点阐述了熔融浸渍工艺实施的难点,并指出熔融浸渍和薄膜层叠法相结合的工艺是比较适合制备热塑性预浸料的成型方法。

几种高性能热塑性树脂与蒙脱土插层复合的研究

研究了PEK C ,PES ,PEI和PSU 4种刚性分子链高性能热塑性树脂与蒙脱土插层复合的行为 ,结果表明通过溶液混合PEK C和PES很容易插入到粘土层间并使粘土剥离 ,得到剥离型纳米复合材料 ,而PEI和PSU不能插入到粘土层间 ,分析认为插层能力的差异是由于它们与粘土间的作用力不同导致的 .PEK C和PES与粘土形成纳米复合材料后 ,玻璃化温度大幅度下降 ,但热分解温度有很大提高 ,认为是由于体积很大而且刚硬的聚合物分子与粘土片层混合后形成了较大的自由体积 ,使玻璃化温度下降 ,但聚合物端基与粘土间很强的作用力使它的热解温度提高 .PEI和PSU与粘土复合后热性能没有明显变化 ,说明如果粘土与聚合物间不能形成纳米复合 。

热塑性树脂/植物纤维复合材料的纤维改性方法

简述了纤维增强热塑性树脂的研究状况 ,介绍了植物纤维 /热塑性树脂在共混过程中存在的问题。重点讨论了植物纤维预处理的物理、化学改性方法来提高两者之间相容性。

热塑性树脂含量对CCF800H碳纤维环氧复合材料Ⅰ型层间断裂韧度的影响

采用国产CCF800H高强中模碳纤维增强环氧制备了复合材料,研究不同热塑性树脂含量对复合材料张开(Ⅰ)型层间断裂韧度的影响,研究表明:随着热塑组分含量的提高,复合材料的裂纹起始应变能量释放率(GⅠC-init)与裂纹稳态扩展应变能量释放率(GⅠC-prop)都获得了大幅度提升,在增韧组分质量分数大于20%时,增韧聚芳醚酰亚胺粉体可在复合材料层间富集形成层间高韧区,并在复合材料层间形成了由"连续相"和"分散相"组成的层间增韧结构。

热塑性树脂共混物的原位成纤复合及其增韧作用

将尼龙６ 作为分散相与聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等通用热塑性树脂通过单螺杆挤出机熔融共混挤出，发现尼龙６ 在这些树脂中均能形成微纤。通过对聚丙烯／尼龙６ 原位复合材料的研究发现微纤的形成有利于提高基体的缺口冲击强度，无缺口冲击强度表现一个最小值，拉伸强度却降低。

纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接研究进展

纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属的异质构件在轻量化现代装备中的应用日趋广泛,实现异质构件优质、高效、可靠的连接具有重要的学术意义和工程应用价值.详细综述了异质接头激光连接原理和界面结合机制,以及连接界面结合强度增强方法和激光连接工艺对连接接头抗剪强度的影响.通过增强机械结合和化学键结合,同时采用控制激光热输入、施加压力、填充树脂材料等措施抑制缺陷的产生,接头抗剪强度已可以满足工业应用对静载强度的要求.同时展望了纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接技术的发展趋势.

玻纤增强热塑性树脂基复合材料的界面改性

综述玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料及其界面优化的国内外研究现状。当前改进界面相容性的方法,主要包括树脂基体的改性,如等离子体、表面接枝、玻璃纤维偶联剂涂覆、浸润剂浸润等表面处理。在改善界面性能的诸多方法中,对玻璃纤维进行表面处理工艺比较简单,且随时可调整浸润剂配方和加入其他助剂,如改性聚烯烃,可满足生产的需要。此种方法较适合大规模工业生产,是最具有发展前景的改性方法之一。

木材液化产物制备热塑性树脂的研究

在酸性催化剂作用下,用木材的苯酚液化产物和甲醛进一步树脂化制备了液化木基热塑性酚醛树脂(PWF)。用正交试验方法研究了各影响因素对树脂产率和软化点的影响,结果表明,pH值和反应温度对PWF树脂产率的影响最大,而甲醛与苯酚的投料比对PWF树脂软化点的影响最大。当木材液化产物中残留的苯酚与甲醛的物质的量之比为1∶0.75,pH值为木材液化产物的实际值,在105℃反应150min时,液化木基热塑性酚醛树脂的产率达到124%,软化点为110℃左右。用凝胶渗透色谱(GPC)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)对比研究了PWF和传统热塑性酚醛树脂(PF)的结构特征。结果显示PWF和PF的结构基本相似,酚单元之间的连接形式主要是邻-对位和对-对位连接。PWF中含有木材组分的液化碎片,且相对分子质量较低,分布较窄。

热塑性树脂基碳素复合材料双极板的研究

以热塑性树脂作为石墨的粘结剂,采用模压一次成型制备复合材料双极板。考察了成型温度、成型压力、树脂含量及不同导电骨料种类配比对双极板性能的影响。实验表明(:1)在较低的成型温度和成型压力下采用溶剂溶解法制备的双极板性能要优于直接混合法(;2)较好的制备工艺:树脂质量分数为10%～16%,天然与人造石墨比例接近1∶1,成型温度为130～160℃,成型压力为8～12MPa。