复合型增强剂对氢化丁腈橡胶/氟橡胶复合材料性能的影响

将炭黑(CB)、氢氧化单甲基丙烯酸锌(HZMMA)和碳纳米管(CNTs)进行复配,以改性氢化丁腈橡胶(HNBR)/氟橡胶(FKM)共混胶,制备了HNBR/FKM复合材料,研究了复合型增强剂对HNBR/FKM共混胶硫化特性、硫化胶的物理机械性能、动态力学性能和耐热氧老化性能的影响。结果表明,当加入HZMMA和CNTs后,HNBR/FKM复合材料的硫化速率加快且交联程度提高;在HZMMA和CNTs的协同作用下,HNBR/FKM复合材料的物理机械性能明显提高;与纯CB增强的相比,加入3份(质量)CNTs的HZMMA增强的HNBR/FKM复合材料热氧老化后扯断伸长率的保持率最高,与此同时硬度变化率最低;随着CNTs添加量的增加,HNBR/FKM复合材料的玻璃化转变温度向低温方向移动,同时损耗因子呈逐渐下降的趋势。

碳化硅/氟橡胶复合材料的制备与性能研究

采用机械共混法制备碳化硅(SiC)/氟橡胶(FKM)复合材料,SiC添加前用偶联剂KH-560进行表面改性,研究改性SiC用量对SiC/FKM复合材料性能的影响。结果表明:随着改性SiC用量的增大,SiC/FKM复合材料的硬度增大,拉伸强度在一定范围内得到有效提升,阻尼性能和耐液体介质性能略有降低;当改性SiC用量为15份时,SiC/FKM复合材料具有良好的加工性能、物理性能、阻尼性能、热稳定性和耐液体介质性能,综合性能较优异。

纤维状海泡石改性氟橡胶复合材料的耐磨性能研究

研究纤维状海泡石的结构及其对海泡石／氟橡胶复合材料耐磨性能的影响。结果表明：海泡石纤维束直径集中在100-200nm，长度为1～5μm，聚集体内孔径为3-100nm；随着纤维状海泡石用量的增大，复合材料的100％定伸应力增大，拉伸强度先增大后减小，拉断伸长率下降；当海泡石用量为15份时，复合材料表现出良好的耐磨性能。

碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料的制备

以硅橡胶(MVQ)/氟橡胶(FKM)并用胶为基相、碳纤维(CF)为补强相制备CF/MVQ/FKM复合材料。最佳配方为:FKM混炼胶90,MVQ混炼胶10,白炭黑20,硅烷偶联剂KH590 2.5,CF(纤维长度为12 mm)8;其中FKM混炼胶配方为FKM 100,氢氧化钙6,氧化镁3,3~#硫化剂3;MVQ混炼胶配方为MVQ 100,氧化锌3,三氧化二铁1,防老剂D 1,硫化剂DCP 5,促进剂M 1.5。最佳一段和二段硫化条件分别为170℃/10 MPa×30 min和200℃(常压)×2 h。

铝/改性氟橡胶复合燃料的制备及应用

为提高铝粉的燃烧效率,以自制的硅烷改性氟橡胶(FKM-GW)为包覆剂,采用溶胶凝胶法,制备了铝/改性氟橡胶复合燃料(FKM-GW@Al),研究了FKM-GW@Al在溶剂中的稳定性,以及不同氟含量的FKM-GW@Al对NEPE高能低燃速固体推进剂的影响。通过DSC-TG研究了FKM-GW@Al以及含FKM-GW@Al的推进剂的热分解性能,分析了FKM-GW@Al对推进剂燃烧性能的影响机制。结果表明具有功能性基团的FKM-GW@Al不易脱覆,在乙酸乙酯中的稳定性较强。与纯Al粉相比,含氟(质量分数)2.58%的FKM-GW@Al,使推进剂的爆热由6348.8 J·g^(-1)提高至6831.6 J·g^(-1),残渣活性铝含量由1.02%降至0.06%,推进剂的静态燃速和动态燃速均降低。

宽温域及耐特种介质复合密封件的设计

利用温度自紧原理,以氟橡胶作为密封材料、低膨胀合金作为结构支撑,设计一种宽温域、耐多种介质复合密封件。在给定的橡胶压缩率下,通过有限元分析方法计算20 K超低温下该复合密封件的密封比压,结果表明该密封件能够满足新型火箭运载系统的密封要求。通过密封模拟试验,验证该复合密封件在20~500 K范围内,在氢、氧、煤油介质中的泄漏率均小于1×10^(-5)Pa·m^3/s。

F_(2602)/GAP/CL⁃20复合纤维的静电纺丝制备及性能

通过静电纺丝工艺制备了氟橡胶/聚叠氮缩水甘油醚/六硝基六氮杂异伍兹烷(F2602/GAP/CL-20)复合纤维,研究了不同溶液浓度、黏结剂含量、纺丝电压以及注射速率的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察其微观形貌,发现在溶液质量浓度为20%、黏结剂F2602/GAP含量为10%、纺丝电压为14 kV、注射速率为5×10^(-3) L·h^(-1)时,制备的F2602/GAP/CL-20复合纤维呈三维网状结构,表面均匀且光滑。采用X射线衍射(XRD)分析、红外光谱(IR)分析、差示扫描量热仪(DSC)分析以及机械感度测试分析了F2602/GAP/CL-20复合纤维以及原料CL-20的性能。静电纺丝后复合纤维中的CL-20晶型由ε型转变成β型,且静电纺丝过程中CL-20与F2602/GAP未发生化学反应。经静电纺丝后,F2602/GAP/CL-20复合纤维的表观活化能(374.3 kJ·mol^(-1))比原料CL-20(178 kJ·mol^(-1))提高了196.3 kJ·mol^(-1),热稳定性得到提高。F2602/GAP/CL-20复合纤维的撞击感度H50(62.6 cm)比原料CL-20(21.2 cm)提高了41.4 cm,摩擦感度(52%)比原料CL-20(84%)降低了32%,降感效果显著。

芳纶浆粕在橡胶复合材料中的应用研究进展

芳纶浆粕是芳纶纤维经过表面微纤化而制得的一种新型合成纤维,表面含有大量呈毛绒状的超细微纤,具有比表面积大、尺寸稳定性好、密度低、强度高、耐高温和耐腐蚀性能好等优点。介绍了芳纶浆粕增强三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶的研究进展。芳纶浆粕增强橡胶复合材料具有优异的力学性能以及耐油、耐磨、耐高温性能等。对芳纶浆粕进行高效预处理,并使其在橡胶基体中达到更好的分散效果是仍需进行深入研究的方向。

液体氟弹性体/固体氟橡胶复合材料的制备与性能研究

制备液体氟弹性体/固体氟橡胶复合材料,并研究液体氟弹性体/固体氟弹性体用量比(简称液固比)对复合材料性能的影响。结果表明:与固体氟橡胶相比,液体氟弹性体/固体氟橡胶复合材料的加工性能明显提高,物理性能、耐热性能、耐油性能和阻尼性能略有降低,但变化不大;液固比为5/95的复合材料综合性能较好。

氧化石墨烯/氟橡胶复合材料的制备及性能研究

采用机械共混法制备氧化石墨烯/氟橡胶复合材料,研究复合材料的硫化特性、耐绝缘介质苄基甲苯浸渍性能、阻尼性能和物理性能,并对其加工性能进行优化。结果表明:氧化石墨烯/氟橡胶复合材料的耐苄基甲苯浸渍性能优异;氧化石墨烯能够有效增大复合材料的拉伸强度;阻尼填料受阻酚HP1098能够增大复合材料的损耗因子,扩宽阻尼温域;惰性端基液体氟弹性体能够有效提高复合材料的加工性能。

基于高阻尼纳米复合材料的直角型黏弹性阻尼器的数值模拟

为提高装配式钢结构梁柱节点的抗震性能,首先通过熔融共混法制备高阻尼性能纳米偏高岭土/氟橡胶(Nano-metakaolin/Fluororubber,NMK/FKM)复合材料,并对该新型材料进行4种频率下的动态力学性能试验和静态力学试验,然后以NMK/FKM纳米复合材料为核心耗能材料,对所提出的直角型黏弹性阻尼器进行ABAQUS有限元模拟分析。研究结果表明:当频率为1.5 Hz时,NMK/FKM纳米复合材料宽阻尼温域和TA值皆达到峰值,该工况下材料的阻尼性能最佳;直角型黏弹性阻尼器表现出刚度随位移幅值的增大而增大的动力特性;当频率为0.5、1.0和1.5 Hz时,阻尼器滞回特性表现出非线性特征,当频率升至2.0 Hz时,滞回特性则为线性。随着黏弹性材料层厚度的增大,滞回环面积、阻尼器刚度和最大阻尼力逐渐减小;随着高跨比的增大,阻尼器耗能性能提升。通过调整阻尼器的高跨比和阻尼材料层厚度,可以进一步提高直角型阻尼器的动态响应。