低密度长玻纤增强聚氨酯复合材料的力学性能

介绍了低密度长玻纤增强反应注射成型聚氨酯复合材料的制备工艺,研究了玻纤含量和模具温度对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能的影响。结果表明,当玻纤质量分数为30%、模具温度为50℃时,复合材料表现出优良的力学性能,这一结果在实际生产中也得到了验证。

连续玻纤增强聚氨酯树脂复合材料制备及性能研究

采用半预聚体法制备了一种黏度低、适用期长的双组分聚氨酯树脂,与连续玻璃纤维复合制备了玻纤增强的复合材料。研究了树脂黏温特性、浇注体力学性能和热性能,以及成型工艺对复合材料性能影响。结果表明,双组分聚氨酯树脂30℃左右初始混合黏度低,适用期长;固化物的玻璃化转变温度为160℃;当复合材料最佳成型工艺条件为120℃、固化4 h、玻纤体积分数为72%时,复合材料的弯曲强度最大。

磨碎玻纤对聚氨酯弹性体复合材料力学性能的影响

利用一步法制备了磨碎玻纤聚氨酯弹性体复合材料。详细探讨了磨碎玻纤用量对复合材料的拉伸强度、硬度、断裂伸长率、流动性等性能的影响。结果表明,经过有机处理的磨碎玻璃纤维对弹性体有增强增韧作用,尤其玻纤质量分数为15%时,综合效果最好。

短纤维 TPU复合材料力学性能理论与实验研究(Ⅰ)拉伸强度理论与实验

综合考虑了短纤维ＴＰＵ 复合材料纤维与基质特性、纤维基质界面结合强度、纤维长度与长径比以及纤维取向分布等对复合材料力学性能的影响， 提出了短纤维ＴＰＵ 复合材料拉伸强度理论预测方程， 并进行了短纤维ＴＰＵ 复合材料的实验研究， 理论预测结果与实验结果吻合较好。

玻纤增强复合材料电杆及横担用聚氨酯树脂合成及性能

通过分子结构设计合成出改性聚氨酯树脂,其材料表现良好的力学性能、电气绝缘性、耐腐蚀性和紫外老化性。改性聚氨酯树脂材料的拉伸断裂强度和弯曲强度分别为58.4 MPa和101.2 MPa;表面电阻率和体积电阻率分别为9.68×1015Ω和2.60×1016Ω·cm;材料经高温化学介质腐蚀和紫外光线辐射后,模量损失率均低于13%,这些数值均优于传统环氧和不饱和聚酯树脂材料。相应材质电力复合材料杆塔和横担已投入示范线路运行,积累相关运行参数。

相容剂对长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体/聚乳酸复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/聚乳酸(PLA)复合材料;以苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAG)作为相容剂,热塑性弹性体聚氨酯作为增韧剂,聚乳酸为基体树脂,考察苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料性能的影响。结果表明,加入苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯能改善长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的相容性;长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和模量等力学性能及储能模量随着苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量的增加呈先增加后降低的趋势,而长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的损耗因子则随苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的增加呈现降低后增加的趋势;通过复合材料的形态分析表明,加入相容剂的复合材料中玻璃纤维与基体树脂界面强度增加,且玻璃纤维表面有一层包覆的树脂基体;通过分析得出,当相容剂添加量为6%时,长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和模量、缺口冲击强度等力学性能最优。

聚氨酯泡沫合成轨枕产品均匀性评价研究

产品性能均匀性尤其是弯曲强度均匀性是聚氨酯泡沫合成轨枕的一个重要技术衡量指标。通过对弯曲强度与密度关系进行研究,发现弯曲强度与密度基本正相关,并通过数值拟合建立了弯曲强度σ与密度ρ的数学关系模型σ=180ρ^(2)。根据该模型的密度进行预测,其弯曲强度最大误差为6.97%,而采用10个样品的密度均值进行预估,则预估准确度可达98.92%。根据试验结果并结合产品技术指标要求,提出了±15%的密度离散性指标。该研究结果对于聚氨酯泡沫合成轨枕的质量检测、把控及优化均有重要实践意义。

高密度聚氨酯硬泡塑料/玻纤粉复合材料的研究

以聚醚多元醇、PAPI、催化剂、发泡剂和玻璃纤维等为原料,制备高密度聚氨酯硬泡及它与磨碎玻纤粉的复合材料。研究了不同密度硬泡的强度及磨碎玻纤粉粒径、预处理及其含量对复合材料强度的影响,不同复合材料的热稳定性。结果表明,随着密度的增加,硬泡的各种强度值总体上均呈逐渐增加趋势,其中500 kg/m3的聚氨酯的拉伸强度比200 kg/m3的提高了104.74%,冲击强度提高了194.84%;400目粒径的玻纤粉可使复合材料具有更高的拉伸强度、弯曲强度及压缩强度;玻纤的加入将降低材料的强度值,但偶联剂预处理可使它们有所改善;加入磨碎玻纤粉后,材料的热稳定性增加,且采用偶联剂KH550对玻纤粉进行预处理可进一步改善复合材料的耐热性能。

SAG对长玻纤增强AS复合材料性能的影响

以苯乙烯-丙烯腈共聚物作为基体,苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯作为相容剂,热塑性弹性体聚氨酯作为增韧剂,采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤增强苯乙烯-丙烯腈复合材料。研究了不同苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对长玻璃纤维增强苯乙烯基-丙烯腈复合材料性能的影响。结果表明,随着相容剂含量的增加,长玻璃纤维增强苯乙烯-丙烯腈复合材料的机械力学和动态力学性能呈现先增大后降低的趋势;对长玻纤增强苯乙烯-丙烯腈复合材料的形态分析得出,添加相容剂后的玻璃纤维表面包覆了一层树脂。

玻璃纤维增强聚氨酯反应注射成型

在研究增强聚氨酯反应注射成型(RRIM-PU)化学组成和RRIM工艺性能的基础上,以玻璃纤维作为增强剂,研制了RRIM聚氨酯增强复合材料,并对其制品性能进行了研究。结果表明,加有玻璃纤维的聚氨酯RRIM材料,热稳定性能和力学机械性能显著提高,并在RRIM工艺要求范围内,材料的性能随着玻纤含量的增加而显著提高,可制得性能优越的RRIM-PU增强复合材料。

铁路轨枕复合材料组分特性及对整体性能影响的分析

分析主要增强材料木质剩余物、辅助增强材料玻璃纤维、基体材料酚醛树脂及填充材料工业灰渣等单独组分的特性及对轨枕复合材料整体特性的影响。结果表明,作为铁路轨枕复合材料的4种主要组分,各自优点突出,特性相互适应,将对复合材料整体产生积极、良好的复合效果。

输电用玻纤/聚氨酯复合材料电气性能研究

使用改性聚氨酯树脂,调整工艺及配方生产复合材料试样,测试其电气绝缘性能。通过对试样的体积电阻率、表面电阻率、介质损耗、耐电痕化、水扩散试验及接触角进行测试,结果证明改性树脂的电气绝缘性能良好,可以用作复合材料输电杆塔。

丁腈基聚氨酯/芳纶浆粕纤维复合材料的结构与性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈、甲苯二异氰酸酯、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯为原料,芳纶浆粕纤维为填料制备丁腈基聚氨酯(PBA-PU)/芳纶浆粕纤维复合材料,并对其结构和性能进行了研究。结果表明,扫描电子显微镜显示芳纶浆粕纤维与PBA-PU基体结合得很好。随着芳纶浆粕纤维用量的增加,拉伸强度和撕裂强度先增大后降低,当其质量为0.5份左右(以预聚体为100份计)时,复合材料力学性能最佳;芳纶浆粕纤维的加入使PBA-PU复合材料的耐热性明显提高,而玻璃化转变温度下降,损耗因子降低。

活性橡胶与蒙脱土复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的结构与性能

制备了丙烯酸酯封端聚氨酯(ATPU)和改性蒙脱土(OMMT)复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)等研究了ATPU和OMMT的复合对不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的力学性能、热变形温度和结构的影响。结果表明,丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合具有协同效应,可以大大提高不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的冲击强度和拉伸强度,并使复合材料的弯曲强度、巴氏硬度和热变形温度略有提高;丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合还提高了聚合物基体与玻璃纤维的界面粘合强度。

SAG对长玻纤增强ASA/PUR-T复合材料性能的影响

采用自主研发的长玻璃纤维(LGF)浸渍挤出装置制备LGF增强丙烯腈–苯乙烯–丙烯酸酯塑料(ASA)/热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)复合材料。选用苯乙烯–丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAG)和聚苯乙烯接枝马来酸酐(SMA)作为增容剂提升LGF与基体树脂的相容性,以获得性能优异的ASA/PUR-T/LGF复合材料。研究发现SAG作为增容剂的增容效果好于SMA,当SAG用量为6份时,复合材料的力学性能最优,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和缺口冲击强度分别达到131.1,181.3,6 790MPa和27.8kJ/m2。使用动态热机械分析研究了SAG增容复合材料的动态力学性能。结果表明,随着SAG用量的增加,复合材料的储能模量先逐渐增大然后降低,而损耗因子(tanδ)峰值先逐渐降低而后有所升高;当增容剂用量为6份时,储能模量最高、tanδ峰值最低。此外,通过扫描电子显微镜观察SAG增容复合材料的微观形貌,发现LGF和基体树脂之间的界面粘合由于增容剂SAG的加入明显改善。

长玻纤增强丙烯腈-苯乙烯复合材料的研制

采用熔体浸渍工艺制备了长玻纤增强丙烯腈-苯乙烯共聚物复合材料(LGF/AS),研究了不同玻纤含量对LGF/AS复合材料力学、动态力学性能和形态的影响。结果表明:随着玻璃纤维含量的提高,LGF/AS复合材料的力学和动态力学性能逐渐增加;通过SEM证明了玻璃纤维在基体树脂中的具有良好的分散性。

聚氨酯泡沫复合材料的制备与性能研究

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成一系列填料种类及填料含量不同的聚氨酯泡沫复合材料。通过抗压强度实验,研究了玻璃纤维、芳纶纤维和空心玻璃微珠增强填料及其用量对聚氨酯泡沫复合材料性能的影响。结果表明,芳纶纤维和空心玻璃微珠具有优异的增强效果,可以显著提高聚氨酯泡沫复合材料的抗压强度。当芳纶纤维与空心玻璃微珠的质量分数分别为5%和7%时,聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度较高,分别为19.12MPa和19.94MPa。

树脂基体对玻纤单向复合材料力学性能的影响

采用玻璃纤维增强聚氨酯(PU)树脂与环氧树脂(EP)分别制备了两种单向复合材料,通过动态接触角与纤维拔出法表征了玻纤与树脂的润湿性和界面强度,并研究了单向复合材料静态与动态力学性能。结果表明,与环氧树脂相比,聚氨酯树脂黏度低和表面张力小,与玻纤之间具有更低的动态接触角和更高的界面强度,使得PU/玻纤复合材料具有更优异的静态力学性能;但在动态测试下,与EP/玻纤复合材料相比,PU/玻纤复合材料具有较低的储能模量、较高的损耗模量和玻璃化转变温度。

10 kV架空配电线路复合横担的性能研究及配置选型探讨

为了有效提高10kV配电线路的耐雷水平并降低线路跳闸率,介绍了一种基于玻纤增强聚氨酯复合横担。针对玻纤增强聚氨酯复合横担在运行中绝缘性能好和机械强度高的特点,对复合横担电气性能试验和机械性能试验结果进行分析。试验结果表明,复合横担各项性能均满足电力工程实际运行的要求。同时对复合横担配置选型进行优化分析,结合校验算例,提出改进复合横担稳定性的措施,提高了使用经济性。

玻纤浸润剂对玻纤增强聚氨酯界面性能影响

选用6种不同牌号的玻璃纤维,通过萃取和热处理分别去除浸润剂中成膜剂与偶联剂,分析二者质量分数,通过测试原玻纤、萃取后玻纤及热处理后玻纤增强聚氨酯的界面剪切强度,以及萃取后玻纤表面的X射线光电子能谱,分析了浸润剂组分和结构对界面力学性能的贡献。结果显示:萃取后,玻纤增强聚氨酯界面剪切强度略有降低,热处理后,界面剪切强度大幅降低,减小50%以上,且萃取后玻纤增强聚氨酯界面剪切强度随玻纤表面N/Si比增大而增大,表明玻璃纤维增强聚氨酯复合材料界面剪切强度主要来自玻璃纤维浸润剂中偶联剂的贡献,且随玻纤表面N元素的增加而增大。