高强衣康酸基环氧类玻璃高分子的制备与性能

以生物衣康酸为环氧单体,自主合成含硼酸酯键的三羧酸交联剂((Hexamethylene Tri(urethane-boronic ester-benzoic acid)-HBN)),通过环氧-羧基反应固化,制备出含双重动态硼酸酯键和酯键的生物衣康酸基环氧类玻璃高分子网络。分别利用红外光谱和氢谱分析对合成的聚合物材料和交联剂进行结构表征,成功合成了双重动态硼酸酯键和酯键的衣康酸基环氧高分子网络和三羧酸交联剂。然后对衣康酸基环氧高分子网络进行力学性能、热稳定性、热力学性能和应力松弛测试,研究不同HBN交联剂含量对衣康酸基环氧高分子网络性能的影响,结果表明:衣康酸基环氧高分子网络具有高的力学性能和热稳定性。此外,探究不同HBN添加量对衣康酸基环氧高分子网络的自修复和化学回收性能的影响,结果表明:EIA-HB-6网络具有优异的自修复和化学回收性能。

油田钢质管道环氧玻璃纤维复合内衬防腐施工质量监理控制

近年来,随着国家对环境保护管理日趋严格,为了降低管道腐蚀泄漏风险,避免造成环境污染,环氧玻璃纤维复合内衬防腐工艺在油田各类钢质集油、外输、注水管道建设中逐步应用,监理人员如何做好施工过程中内衬防腐层的质量控制,从而达到设计及规范要求,结合监理实践对施工过程管理进行分析和总结。

环氧类玻璃高分子材料的热回收性能研究

采用动态交联技术制备了环氧类玻璃高分子材料(EPV),将其制得的片材在不同模压条件下进行重复加工,考察了模压温度、模压时间和模压压力对EPV回收材料性能的影响。结果表明:重复加工没有造成EPV回收材料的降解;模压温度越高,模压时间越长,模压压力越大,越有利于EPV的愈合和重塑;在模压温度为180℃,模压压力为20 MPa,模压时间为10 min的较佳条件下,重复加工的EPV回收材料力学性能与初始EPV片材的接近。

含双重动态共价键的松香基环氧类玻璃高分子的制备与性能

以天然松香衍生物为刚性环氧单体,3,3’-二硫代二丙酸(DTDPA)为交联剂,通过环氧-羧基酯化反应固化,制备了含双重动态二硫键和酯键的生物松香基环氧类玻璃高分子网络.利用红外光谱和拉曼光谱对所得聚合物网络材料的结构进行了表征.结果表明,合成了含双重动态二硫键和酯键的松香基环氧高分子网络.对所有松香基环氧高分子网络进行了热机械性能、力学性能、热稳定性和应力松弛测试.结果表明,松香基环氧高分子网络具有高的热稳定性和力学性能,以及相对较快的应力松弛能力.此外,研究了交联剂添加量对所得松香基环氧高分子网络的自修复和再加工能力的影响.结果表明,DTDPA的羧基与松香环氧单体的环氧基摩尔比为100∶100的类玻璃(RE-100)网络具有最优的自修复和再加工性能.因为RE-100网络内部拥有最多的动态二硫键和酯键,在受到热刺激后,充足的动态二硫键和酯键发生可逆交换,促使网络快速重排,从而获得优异的自修复和再加工性能.

二氧化硅填料对环氧Vitrimer动态性能的影响

将SiO_(2)颗粒引入动态环氧类玻璃高分子(Vitrimer)网络中,制备了具有可控动态性能的环氧Vitrimer。结果表明:填料含量的增加对环氧Vitrimer的基础性能负面影响小,但环氧Vitrimer的特征弛豫时间(τ)、活化能(Ea)、Arrhenius指前因子(τ0)和拓扑冻结转变温度(Tv)等典型动力学参数都可以很容易地通过填料的含量来调整。SiO_(2)的引入使环氧Vitrimer性能可控,能够按需实现材料的再加工成型。

基于硼酸酯交换的高韧环氧类玻璃的制备

环氧类玻璃高分子具有再加工和自修复等功能性,然而同时获得力学性能和功能性优异的环氧类玻璃高分子仍是一个挑战。为了同时提高环氧类玻璃高分子的力学性能和功能性,以含有动态硼酸酯键的刚性2,2'-(1,4-亚苯基)-双[4-硫醇1,3,2-二氧杂戊烷(S-BDB)为交联剂,固化邻甲酚醛环氧树脂,以提高网络的力学性能。同时在其网络中引入了环氧稀释剂乙二醇二缩水甘油醚(EGDE),以提高网络结构的柔性,增强网络韧性和功能性。研究EGDE的添加量对环氧类玻璃力学性能的影响,发现随着EGDE的添加量的增加,所得网络的力学性能先增加后减小。还研究了EGDE的添加量对环氧类玻璃交联度和橡胶平台的影响,发现随着EGDE的添加量的增加,网络的交联度和橡胶平台先增加后减小。含有环氧稀释剂EGDE环氧类玻璃高分子的拓扑转变温度为-31℃,活化能为42 kJ·mol^(-1)。此外,含有环氧稀释剂EGDE环氧类玻璃高分子具有优异的功能性(自修复、形状记忆、焊接和再加工能力)。

玻璃-环氧圆柱壳吸能特性的试验研究

主要研究［±θ］５玻璃－环氧圆柱壳在轴向压缩载荷作用下的吸能特性。通过试验研究，分析了纤维缠绕角度对能量吸收性能的影响；比较了不同纤维缠绕角度的圆柱壳在不同加载条件下的压缩过程、压碎破坏模式及吸能能力。

三向编织玻璃/环氧复合材料刚度性能

通过实验研究了三向编织玻璃/环氧复合材料的刚度性能,并考虑编织角和试件宽度参数的影响,探讨了拉伸和压缩刚度性能的差异。实验结果表明:在同一纤维体积分数条件下,随着编织角的增大,试件的纵向弹性模量有所减小,泊松比(在编织角约大于35°时)也有所减小;宽度为两倍和三倍单胞宽度的试件的刚度性能基本相同;试件的纵向弹性模量和泊松比远大于横向弹性模量和泊松比;拉伸和压缩时试件的弹性模量和泊松比基本接近;在横向拉伸和压缩时试件的应力-应变曲线具有明显的非线性特征。实验结果为编织复合材料结构设计提供了数据参考。

内加热固化环氧玻璃钢管制造系统

为提高环氧玻璃钢管生产的效率和质量,研制了仅用一台机床就能完成管道缠绕、固化和脱膜三道工序的集成制造系统.介绍了制造系统机床结构和工作原理,建立了缠绕运动控制和管道固化过程的数学模型.缠绕部分采用嵌入式多任务运动控制器实现主轴和小车的同步运动控制和缠绕逻辑控制.固化部分采用内加热固化工艺,由嵌入式工控机和PLC实现固化控制.利用有限元软件对管道固化过程的温度和固化度分布进行了数值模拟以优化固化工艺参数,并对该系统生产的管道进行了性能检测试验.实践应用表明采用内加热固化工艺可实现环氧玻璃钢管高效工业化制造.

低局放玻璃纤维/环氧基复合材料实验研究

介绍了低局放、低介损的玻璃纤维／环氧基复合材料制造方法。试件制备采用了专门设计的成型设备与工艺。试件测试采用原西德产局放仪和介损电桥分别按国标ＧＢ７３５４－８７和ＧＢ１４０８－７６进行。测试结果表明固化物具有低局放（小于２ｐｃ）和低介损（ｔｇδ小于０．０１）特点，初步分析了实验成功的主要原因。目前该方法已应用到低局放高压缘材料生产中。

玻璃纤维增强环氧复合材料上超疏水表面层的制备

先采用真空袋压法制备含CaCO3/环氧树脂表面功能层的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料,再通过化学刻蚀与表面修饰,在玻璃纤维增强环氧树脂复合材料上制备出超疏水表面。采用扫描电镜和动/静态接触角分析仪,表征表面的形貌和疏水性,结果表明,在复合材料表面构建了具有微-纳米尺度二元粗糙结构;采用1%(质量分数)的硬脂酸修饰后,其表面与水的接触角最高达160.03°;制备的超疏水表面结构在室温环境下具有长期的稳定性。

无卤阻燃环氧玻璃布层压板的研制

以酚醛环氧树脂与改性环氧树脂为基体树脂,4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备了无卤阻燃环氧玻璃布层压板,并对其力学性能、电气绝缘性能、燃烧性能、耐热性能及卤素含量进行测试与分析。结果表明:制备的无卤阻燃环氧玻璃布层压板产品力学性能优异,玻璃化转变温度达到172℃,相比电痕化指数达到CTI600,耐电弧时间达到180 s,阻燃性能达到UL94 V-0级且不含卤素,适合作为无卤阻燃型结构材料和电气绝缘材料。

基于Tsai-Hill理论环氧玻璃钢管的强度分析

目前是按照工程经验对环氧玻璃钢管支撑结构进行设计,缺乏系统的理论研究。为了能有效地评估环氧玻璃钢管支撑结构的安全性,进而合理对其进行设计校核,本文首先依照纤维增强塑料性能的测试方法,对环氧玻璃钢材料进行低温力学性能测试试验;然后以应变强化型移动式真空绝热容器为研究对象,针对不同工况的运输环境,采用非线性有限元分析方法对该容器进行数值模拟,利用Tsai-Hill强度理论对环氧玻璃钢管结构进行强度校核。试验结果表明,环氧玻璃钢材料在低温环境下具有较好的拉压性能,但是抗剪切性能较差。模拟研究结果表明,低温液体运输车在实际运输过程中遭遇颠簸的路况时,相比于其他工况,此工况下支撑结构区域的Mises等效应力最大,但小于材料的许用应力;不同工况下固定端下支撑处的环氧玻璃钢管支撑结构相比于其他位置处所受的应力较大;环氧玻璃钢管作为该类容器的主要支撑构件,不同工况下其强度校核值远小于1,能够保证容器的安全运输。

环氧玻璃鳞片涂料涂层最佳性能条件的正交优选

为了准确确定环氧玻璃鳞片涂料的最佳玻璃鳞片含量及其涂层性能，以工程试验设计（DOE）为基础，采用正交试验设计方法，对可能影响涂料组成，涂层结合力、循环老化时间、光泽度和耐磨性的因素（玻璃鳞片含量、喷涂压力、喷涂距离和温度）进行了试验；以数理统计为基础对试验结果进行了计算和方差分析。结果表明：玻璃鳞片含量对涂层的性能影响最大，喷涂压力次之，温度和喷涂距离也有一定的影响；最佳工艺参数为15％-30％玻璃鳞片；喷涂压力0．70～0．75MPa；喷涂距离5～20cm，温度50-60℃。

环氧玻璃布层压板在低温下的性能实验研究

主要阐述复合材料——环氧玻璃布层压板在低温(液氮)下的力学性能和导热性能,以及该材料应用于低温装置时的特点,力学性能实验采用拉伸、弯曲和压缩方法评估样品性能。

海洋风电重防腐涂料环氧玻璃鳞片的性能研究

目的研究重防腐涂料环氧玻璃鳞片耐蚀耐磨性能。方法对环氧玻璃鳞片与其它3种环氧类涂层进行磨耗实验,通过紫外线老化、低温暴露和盐雾等系列力学和耐腐蚀性能检测,研究环氧玻璃鳞片的耐腐蚀性能。结果各涂层都符合磨损性能指标(1000转的磨耗量小于1.8 g),环氧玻璃鳞片的耐磨性比环氧树脂涂层较差,但是比另外两种环氧类涂层耐磨性都好;耐蚀循环2400 h后,4种不同环氧类涂层表面均出现粉化、锈点,变色明显;环氧玻璃鳞片的结合力好于其他3种达到6.7 MPa,并且划线处的起泡数目最少,单边扩蚀只有2.5 mm,失光率最小。结论环氧玻璃鳞片涂层中由于鳞片的层状分布,延缓了腐蚀介质的渗透,具有良好的耐磨耐蚀性能,可以作为一种高效的重防腐涂料,应用于海洋、船舶等环境中。

环氧玻璃钢层间剪切断裂与断口分析

本文利用SEM-505扫描电子显微镜观察了高强玻璃纤维增强环氧S-GF/F-46复合材料的层间剪切破坏断口形貌,分析了该材料中界面、纤维铺层方向以及湿度对层间剪切性能的影响,并讨论了该材料层间剪切断裂的破坏机制。

红外探测微型杜瓦用环氧玻璃钢材料导热系数的测定

红外探测微型杜瓦是一种能满足红外光敏元件在低温及真空环境下有效工作的重要装置。杜瓦的绝热性能直接关系到红外探测元件的工作温度和工作时间，这也是杜瓦性能的主要考核指标。这种微型杜瓦的制造材料是添加了一层铝箔的环氧玻璃钢。实验测定了这种环氧玻璃钢材料的导热系数， 以及实验研究了铝箔添加层的厚度与所处位置对导热系数的影响。

低温下环氧玻璃管材力学性能实验研究

主要阐述复合材料——环氧玻璃布层压管在低温(液氮)下的力学性能,以及该材料应用于低温装置时的特点,力学性能实验采用拉伸、弯曲和压缩方法评估样品性能。