Mechanical Properties of Glass Fiber/Unsaturated Polyester Resin Composite Water Collector

The water collector is operated in the humid and hot environment of the cooling tower all the year round.It also needs to carry part of the weight of water and silt.Therefore,it is particularly critical to optimize the material of the water collector and improve its mechanical properties.Polyester,a general term of polymer obtained from polyols and polyacids,is a kind of engineering plastics with excellent properties and wide applications.Glass fiber is a reinforced plastic reinforcement material,and the biggest characteristic of it is the high tensile strength and good heat resistance.In this paper,glass fiber reinforced polyester resin composite material is prepared,its tensile properties and bending properties are tested,and the performance of the imported material JK2020B is compared and analyzed.The results show that the elastic modulus along the fiber direction is relatively high,but the interlayer force in the direction of thickness and width is very small.This review provides a guidance for production process.

盐环境对含孔损伤碳纤维复合材料的性能影响

研究了含孔损伤T700碳纤维/环氧树脂基复合材料在不同浓度、时间和温度的盐溶液环境老化后的性能变化并分析其破坏机理。对其进行盐溶液水浸老化吸湿试验后,分析其质量变化、老化前后SEM微观形貌、玻璃化转变温度、红外光谱分析和开孔拉伸性能。结果表明,盐溶液的浓度对材料性能影响较小,而盐溶液老化的时间和温度对其影响明显,随温度和时间的增加吸湿速率越快,玻璃化转变温度下降幅度越大,试样形貌损伤破坏越严重,纤维与基体界面发生破坏,开孔拉伸强度明显下降。

玻纤增强复合材料在厦门地区自然老化及寿命预测研究

目的 研究玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂的自然老化机理,预估该复合材料在厦门地区的使用寿命。方法 研究玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂在厦门近海地区大气暴露、海水飞溅、海水全浸等3种方式下,自然老化3 a的表面形貌变化和力学性能变化规律。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪观察试样的微观结构,解释老化机理。运用线性回归方程对该复合材料的使用寿命进行预测。结果 获得了该复合材料的拉伸强度和弯曲强度等力学性能在老化过程中的变化规律,得到了大气暴露方式下试样的线性回归方程,计算得到弯曲强度下降到75%时的使用寿命。结论 该复合材料在大气暴露方式下的自然老化程度最大,在海水全浸方式下的自然老化程度最小。在老化过程中,主要是复合材料表面的不饱和聚酯树脂老化、脱离。以弯曲强度下降到75%为失效指标,计算得出复合材料的寿命为93.3个月。

碳纤维增强环氧树脂复合材料盐雾腐蚀行为及其老化分子机制

碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)综合性能优异,广泛用于国防军工、航空航天等领域。文中针对CFRP在海洋气候环境下的实际应用需求,研究了具有产品结构特征的NOL环及层压板试样在高温、高浓度盐雾(55℃,10%NaCl)条件下的盐雾腐蚀行为,并通过研究材料在老化过程中的吸湿行为、盐分扩散行为及树脂分子/交联网络结构及体系界面结构的演变,探究了其老化分子机理及界面损伤机制。其老化过程可分为3个阶段,在此期间水分子对树脂的溶胀与塑化作用、纤维-基体湿膨胀系数不匹配诱发的界面损伤作用及盐分/水分对树脂的腐蚀断链作用均可导致体系交联密度降低、界面脱粘及基体破碎,诱使材料力学及界面强度劣化。老化90 d后,NOL环及层压板试样的层间剪切强度(ILSS)保留率分别为73.75%及84.10%。

长时耐300℃易成型聚酰亚胺树脂及其复合材料

以苯炔基苯酐为封端剂,异丙醇为酯化试剂和溶剂,采用原位聚合法合成一系列耐高温、易成型聚酰亚胺树脂。所制备的聚酰亚胺树脂溶液在室温下储存16周依然没有固体析出,且溶液黏度没有明显变化,显示出较好的室温储存稳定性。树脂低聚物的最低熔体黏度<300 Pa·s,显示出良好的熔体流动性和工艺窗口,适合模压或热压罐工艺。树脂固化物的玻璃化转变温度最高可达462℃,具有很好的耐热性能。T300/PMR-PE-2碳纤维复合材料室温弯曲强度为963 MPa,弯曲模量为53.0 GPa,层间剪切强度为56 MPa,300℃下其力学性能保持率≥66%。300℃等温热氧老化500 h后,复合材料的热失重仅为0.96%,室温弯曲强度保持率为72%,层间剪切强度保持率高达98%,具有优异的抗热氧老化性能。

耐高温碳纤维树脂基复合材料的制备与研究

碳纤维复合材料由于其轻质、耐温的特点已被广泛应用于汽车行业,因此研究其耐温性能具有重大意义。以24K-T300为增强体,以692-9G型环氧树脂体系通过真空树脂导流成型工艺制备碳纤维树脂基复合材料,并对其进行力学测试和热氧老化实验,分析高温对碳纤维树脂基复合材料性能的影响。结果表明:热氧老化后碳纤维复合材料的失重率先急速上升后趋于平缓,老化初期水分与低分子物在高温状态下挥发,老化后期复合材料与氧气发生化学老化,并致使分子链断裂且界面遭到破坏,造成复合材料拉伸性能降低。

建筑用聚酯玻纤复合材料的制备与性能分析

选择不饱和聚酯树脂为基体材料,以玻璃纤维为增强相,采用模压成型工艺制备了不同玻璃纤维掺杂量(0,5%,10%,15%和20%(质量分数))的聚酯玻纤复合材料,分析了玻璃纤维含量对复合材料的微观形貌、热稳定性、拉伸性能和弯曲性能的影响。结果表明,聚酯玻纤复合材料中玻璃纤维和不饱和聚酯主要以物理作用为主,适量的玻璃纤维掺杂后能与聚酯基材紧密结合,分布具有方向性。随着玻璃纤维掺杂量的增大,聚酯玻纤复合材料的分解温度先增大后减小,且耐热性能提高,当玻璃纤维的掺杂量为15%(质量分数)时,复合材料的T 50%达到最大值368.47℃。力学性能测试表明,随玻璃纤维掺杂量的增大,复合材料的拉伸强度和冲击强度先增大后减小,断裂延伸率和弯曲强度持续降低,当玻璃纤维的掺杂量为15%(质量分数)时,复合材料的力学性能最优,拉伸强度最大为26.1 MPa,断裂延伸率为2.6%,冲击强度达到最大值8.1 MPa,弯曲强度为30.5 MPa。

紫外老化对碳纤维增强环氧树脂复合材料性能的影响

采用拉挤成型工艺制备碳纤维增强环氧树脂基复合材料,并对其进行人工加速紫外老化实验,对不同老化时间的试样进行弯曲强度测试、冲击强度测试、动态热机械分析(DMA)。结果表明,紫外老化仅影响到受紫外辐射的碳纤维环氧复合材料最外层,使对外层性能敏感的力学性能下降;紫外老化使复合材料玻璃化转变温度(Tg)提高,老化前期提高幅度相对较大,后期变化不明显;随着老化时间的增加,受到紫外辐射的最外层碳纤维/环氧树脂界面受到一定程度削弱。

湿热老化对碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能影响研究

研究了3.5%(质量分数)NaCl溶液和去离子水两种介质分别在30℃和80℃两个温度下溶液浸泡对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响。研究发现:浸泡使复合材料的力学性能下降,80℃下浸泡使复合材料力学性能下降更显著;低温下介质组分对复合材料的影响不是很明显,80℃下去离水中浸泡对复合材料的静态力学性能破坏更显著。

高性能UP/GF复合材料井盖的开发与应用

采用玻璃纤维(GF)和不饱和聚酯树脂(UP)为原料,研制了高性能复合材料井盖。介绍了该复合材料井盖的材料性能、结构设计及生产工艺。通过与铸铁、水泥、再生橡胶等不同材质井盖的性能对比,表明复合材料井盖具有承载能力高、抗震性能好、尺寸稳定、耐腐蚀、耐老化、使用寿命长、性价比高等诸多优点,并且生产工艺简单,可完全替代铸铁井盖,具有较高的推广应用价值。

碳纤维/环氧树脂复合材料的热氧老化机理

以碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象,分别采用失重法、静态与动态(DMTA)力学性能测试和IR分析,研究了其热氧老化规律与机理。结果表明:在热氧老化条件下,碳纤维/环氧树脂复合材料的失重率与时间之间的关系服从指数规律;其弯曲强度保留率在25℃热氧老化条件下与老化时间无关,而在100和150℃条件下则随时间呈指数规律衰减,并且温度越高,其弯曲强度保留率下降越快;DMTA与IR分析结果一致,25和100℃的条件下,碳纤维/环氧树脂复合材料的老化形式为物理老化,而在150℃的条件下,则既有物理老化,又有化学老化。

湿热环境下介质因素对CF/UPR复合材料的影响

研究了45℃几种介质环境中碳纤维/不饱和聚酯树脂(CF/UPR)复合材料的吸湿特性和静态力学性能的变化规律,对湿热老化前后CF/UPR复合材料进行了IR和SEM分析。结果表明,CF/UPR复合材料在5%NaCl和5%H2SO4的吸湿行为符合菲克第二定律,浸泡720h后,复合材料弯曲强度保留率均发生下降,且以碱性条件下的弯曲强度保留率下降最为严重;IR和SEM结果表明,湿热环境导致该复合材料发生基体的水解反应、界面脱粘以及基体塑化、溶胀并由此产生裂纹等缺陷。

玄武岩纤维布/不饱和聚酯复合材料耐老化性能

为探明玄武岩纤维/不饱和聚酯(UP,unsaturated polyester resin)复合材料的耐候性和力学性能,通过人工模拟加速气候箱对复合材料进行紫外光和冷凝处理,并测试、分析老化前后复合材料的力学性能、微观结构及化学结构的变化。力学性能测试发现,老化后的复合材料力学性能下降明显,拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弹性模量与未老化相比分别下降了35%、20%、60%和52%。扫描电子显微镜(SEM,scan electron microscope)观察老化前后的复合材料,发现包裹在纤维周围的树脂逐渐脱落,基体降解并产生碎片和横向裂纹并不断扩展形成多级开裂。傅立叶红外光谱分析(FTIR,Fourier transform infrared spectrum)测试发现,老化后的复合材料在1 725 cm-1处的酯羰基吸收峰减弱,1 280和1 130 cm-1处酯基消失;同时,在747和702 cm-1处的邻苯型1,2-二取代吸收峰也消失。研究结果表明,不饱和聚酯上的羰基与双键或苯环上的羰基共轭体系发生变化,使酯羰基分解产生CO;同时,聚酯发生链断裂、自由基终止等交联反应。玄武岩纤维/UP复合材料的耐老化研究有利于延长该产品的使用寿命,对下一阶段制备玄武岩纤维/亚麻纤维混杂复合材料的耐候性和力学性能提供参考依据。

废旧线路板粉料增强不饱和聚酯复合材料力学性能

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料作为增强填料，采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。改变填料形状、加入量及尺寸大小，研究其对复合材料性能的影响。结果表明：用废弃粉料与短切玻璃纤维作为组合增强体制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉料作为增强体的力学性能；颗粒长度为1～3mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高远远大于颗粒长度为0．25mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高，且填充量也较大，质量分数可达65％，弯曲强度和冲击强度可达150MPa、18kJ／m^2。

苎麻纬编针织复合材料的研制

用 RTM成型工艺对用苎麻和玻璃纤维设计、织造的米拉诺罗纹加衬纬和变化畦编加衬纬纬编针织物与树脂进行复合 ,并测试和分析了织物复合前后的拉伸性能。结果发现 ,纬编针织复合材料的拉伸性能主要取决于衬纬纱 ;变化畦编加衬纬复合材料的强度比米拉诺加衬纬的高 ;

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料紫外老化性能的研究(英文)

采用模压工艺制备不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料,研究紫外线光老化试验对此种复合材料及氨水处理复合材料力学性能的影响,利用红外光谱(FTIR)技术研究老化前后复合材料结构的变化。研究结果表明,氨水处理大麻纤维可以改善复合材料的拉伸性能以及拉伸模量。未处理及氨水处理的复合材料,在试验一个周期后,两种复合材料的拉伸强度较老化前分别提高了10.8%和19.1%,未处理的复合材料的弯曲强度在两个试验周期时达到最大值。氨水处理的复合材料,在试验的第一周期时,拉伸模量下降最快,进一步老化之后,下降幅度明显减缓。氨水处理的复合材料的拉伸模量在第三个试验周期结束时,弯曲模量和冲击强度比未老化前分别上升6.3%和25.3%。FTIR显示,老化后,两种复合材料的吸收峰强度减弱,但氨水处理的复合材料吸收峰强度比未处理的强。

亚麻纤维毡/不饱和聚酯树脂复合材料成型工艺研究

采用真空辅助树脂传递模塑法(VARTM)制取了亚麻纤维毡增强不饱和聚酯树脂复合材料,研究其成型工艺,分析了在成型过程中的树脂导入方法和树脂流动性,通过大量试验找出一种较为合适的树脂注入方式,制备出了性能良好的复合材料板材.

191#不饱和聚酯/玻璃钢人工加速老化研究

对191#不饱和聚酯及其玻璃钢进行了人工热氧加速老化和人工氙灯加速老化试验。用显微镜观察了试样的外观形貌,用光泽度仪测试了试样光泽度,色差计测定了试样表面的黄色指数,对聚酯进行了FT-IR和DMA分析,测试了聚酯和玻璃钢的拉伸强度和弯曲强度。试验表明,随着加速老化时间的延长,试样表面出现光泽度降低、泛黄、龟裂等现象,且失光率、泛黄程度、裂纹长度和力学性能的变化与人工老化方式相关,DMA分析证实聚酯氙灯老化90天后Tg由84℃上升到88℃,老化240天后为83℃,聚酯老化后的储存模量也有一定程度的下降;而弯曲强度、拉伸强度则出现先上升后下降趋势;191#聚酯/玻璃钢对氙灯老化更为敏感。

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料性能的研究

采用模压工艺制备了不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了大麻纤维加入量及纤维的碱处理、乙酰化处理及偶联剂处理对复合材料力学性能的影响;采用傅立叶变换红外光谱仪对复合材料的结构进行了表征和分析。结果表明,随着大麻纤维含量的增加,UP树脂/大麻纤维复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量及冲击强度等均先降低而后逐渐增大;偶联剂处理对复合材料力学性能的改善效果最好;偶联剂与纤维之间发生了酯化反应。

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料的热氧老化(英文)

采用模压工艺制备不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了105℃下热氧老化600h前后复合材料力学性能的变化;采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对老化前后复合材料的结构进行对比分析,并通过SEM技术观察复合材料的断面形貌。结果表明,偶联剂KH570处理对复合材料力学性能的总体改善效果最佳。老化600h后,偶联剂处理复合材料具有的最佳力学性能如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度分别为19.06MPa、5.78GPa、52.988MPa、1.01GPa和3.881kJ/m^2。红外分析显示,偶联剂处理得到的复合材料在老化前后的红外图形变化不明显,有些吸收峰甚至得到了加强。SEM结果表明,老化600h后,偶联剂处理的复合材料中纤维仍能较均匀地分散在树脂基体中,两者间的界面粘结良好。