RTM用ES-Fabric增强织物的制备及其复合材料性能研究

基于"离位"增韧技术,将"离位"增韧剂聚醚砜均匀地附载在增强织物上,制备具有增韧功能的ES-Fabric增强织物。以ES-Fabric增强织物作为增强体,采用垂直流动RTM工艺制备了"离位"增韧的不同树脂基(6421、3266和5284树脂)复合材料,并进行了性能研究,结果表明:垂直流动RTM工艺缩短了注胶时间,改善了"离位"增韧的RTM工艺,"离位"增韧的复合材料不仅提高了复合材料层压板的冲击损伤阻抗(用分层的投影面积超声C扫描来评价),也提高了层压板的冲击后压缩强度(用CAI值来评价),并且增韧后的复合材料的基本力学性能并没有降低。

兼具增韧剂和定型剂功能的ES-Fabric织物及制造技术

在蓬勃发展的同时,RTM技术仍然面临着若干问题的困扰,其中最突出的就是复合材料的增韧问题。在复合材料及构件RTM制造技术中,首先要将各种增强织物通过定型剂粘结或缝纫等技术制备成预成型体,然后通过树脂注射或渗透使树脂充分填充浸润预成型体,最后加热固化成为复合材料构件。

功能预制结构织物(ES-Fabric^(TM))渗透特性研究

比较了不同纤维体积含量的功能织物毛细渗透高度、毛细压力以及渗透率的大小,通过测试功能织物的渗透性能,研究了定型剂及增韧剂含量、注射压力、铺层方式以及增韧剂涂覆方式对其渗透率的影响。结果表明,毛细压力由纤维体积分数和涂覆颗粒的相互作用决定;在高纤维体分时各种状态的功能织物的毛细压力相差不大,渗透率趋于一致;[0/90]5,[0]10,[45/0/-45/90]2S等不同的铺层方式对面内渗透率Kx,Ky有一定的影响;添加定型剂后的功能织物更趋于各向同性;在相同增韧剂含量的情况下,单面涂覆功能织物的渗透率大于双面涂覆功能织物,这种差异随着体积分数的增加而减少。

复合材料结构整体化技术研究进展

材料技术、设计技术和制造技术的集成可充分发挥树脂基复合材料本质潜力。要实现复杂制件的整体化设计和制造,首先应突破定型和预制关键技术,即预制材料技术和预制结构技术。典型的ES-Fabrics织物等可以制备出高尺寸和形状精度、自支撑而稳定的复合材料复杂结构预制件,并具有比较优越的工艺性质和力学使用性能,而围绕着预制技术,正在形成一个材料和应用技术的体系。

二硬脂酰胺乙基环氧丙基氯化铵的合成

以硬脂酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷为原料,氟化钠为催化剂,苯作溶剂,经过二步合成了织物柔软剂二硬脂酰胺乙基环氧丙基氯化铵,在实验条件下确定了合成的最佳条件。实验结果表明,第一步反应条件为:反应温度为155～160℃,反应时间4.5h,催化剂用量为0.14g,硬脂酸与二乙烯三胺物质的量的比为2:1.1;第二步反应条件:60mL苯,反应温度为80℃,反应时间为2.5h,1,7-二硬脂酰二乙烯三胺与环氧氯丙烷物质的量的比为1:1.05。在此条件下,反应温度低、时间短,不易引发副反应。

ES纺粘无纺布表面活性剂亲水整理

ES纺粘无纺布具有蓬松、柔软、强度好等特点,经亲水改性后是高档卫生用品理想的覆面层材料。为赋予ES无纺布良好的多次亲水性能,研究表面活性剂的结构与其在溶液中的表面张力和在PE薄膜上的动态铺展性能间关系,考察了表面张力、动态接触角、表面活性剂亲水基和疏水基结构等对整理剂性能指标的影响,并优化表面活性剂亲水整理剂配方。结果表明:表面张力值的大小与表面活性剂在PE界面成膜的快慢存在负相关关系,表面张力值越小,成膜速度越快。当整理剂浓度8g/L、烘干温度80℃、烘干时间10min和上油量0.36%~0.42%时,含三硅氧烷聚氧乙烯醚表面活性剂整理剂亲水改性后的ES无纺布具有最佳的多次亲水性能。优化后的亲水整理剂的综合指标(反湿量小于0.11g,第五次穿透时间小于5s,表面比电阻小于2.91×108Ω·cm)已基本达到卫生用品覆面材料对穿透时间(3~5s)、反湿量(小于等于0.13g)和表面比电阻(小于等于7×109Ω·cm)等指标的要求。

ES无纺布无硅亲水整理剂研究

为了赋予疏水性ES无纺布多次亲水性能,采用多组分无硅表面活性剂的复配方法对ES无纺布进行亲水改性。研究了异构十三烷醇聚氧乙烯醚(Lexxico醇醚)和直链十三烷醇聚氧乙烯醚的分子结构与溶液表面张力、在PE薄膜上的动态接触角和被其处理后ES无纺布多次亲水性的关系,优化了一系列亲水整理剂配方。结果表明,Lexxico醇醚在PE薄膜上的润湿铺展能力明显强于直链脂肪醇醚,并具有较好的亲水性能。以Lexxico醇醚为基础复配而成的无硅亲水整理剂具有良好的综合性能,5次透水时间都在5 s内,反渗量为0.11 g,比电阻小于10~9Ω·cm。

无纺布用ES纤维的生产工艺探讨

讨论了皮芯型复合纤维 (ES纤维 )生产工艺的调整对生产无纺布的影响 ,就纤维的拉伸、卷曲、抱合性等方面进行探讨。选择熔程较宽的聚乙烯 ,有助于提高热轧无纺布的强力 ,降低拉伸速度 ,可提高纤维的卷曲率 ,第一级拉伸倍数选择 3.5～ 4.5为宜 。

一浴练染酶ES在棉机织物上前处理的应用

一浴练染酶ES是是一种高科技的生物酶环保产品,主要用于棉布、纱线和一般的棉织物在染色前生物半漂白整理工序。应用一浴练染酶ES和双氧水对棉机织物进行前处理,测试了棉织物经过前处理后的白度、毛效以及断裂拉伸强力,然后探讨出一浴练染酶ES在棉机织物前处理上应用的最佳工艺并与传统工艺处理棉织物的效果作对比,传统工艺的处理方法为用烧碱、精炼剂,双氧水、稳定剂等多种助剂来进行前处理。最终得出一浴练染酶对棉织物的前处理工艺优于传统工艺的处理效果,一浴练染酶ES处理棉机织物的最佳工艺为:一浴练染酶ES 30 g/L,100%双氧水20 g/L,浴比1∶20,常温下加入一浴练染酶,45℃下开始加入双氧水,90℃保温60 min,可以很好地对绵织物进行前处理。

拒水亲油PET/ES针刺非织造布的制备及性能研究

以聚酯(PET)纤维和聚乙烯/聚丙烯(ES)复合纤维为原料,采用针刺加工工艺制备非织造布,用无氟防水剂、热烘对非织造布进行处理,制备具有拒水亲油性能的非织造布。比较处理前后非织造布的接触角和吸油率等参数,分析热烘、无氟防水剂浓度、改性方法等因素对非织造布拉伸性能、拒水性和吸油性能的影响。试验结果表明:PET/ES纤维共混比为50/50,无氟防水剂浓度为70 mL/L,并进行热烘处理,可获得具有良好拒水亲油性能的非织造布。

竹浆/ES抗菌非织造擦拭材料的制备及性能

为了制备一种成本低、环保、抗菌、综合使用性能好的擦拭材料,将竹浆纤维与ES纤维以不同配比混合梳理成网,经水刺加固、热风黏合制成不同规格的抗菌非织造擦拭材料。竹浆纤维具有抗菌性和吸水性,ES纤维不仅柔软而且经热黏合还能提高材料强度,制得的擦拭材料具有一定的抗菌性,大肠埃希菌抑菌率为38.62%,金黄色葡萄球菌抑菌率为38.59%,同时具备高吸污性和良好的柔软性、耐用性,可满足大多数抗菌擦拭材料的要求。在此基础上,针对抗菌要求高的使用环境,选用对人体无害、环保的有机硅季铵盐作为抗菌剂,对材料进行抗菌后整理,可大幅提高材料抗菌性,大肠埃希菌抑菌率为99.1%,金黄色葡萄球菌抑菌率为99.5%,超过GB/T20944.3-2008标准规定的要求。