超声波法表征纤维增强树脂基复合材料固化行为

采用超声波法对乙烯基酯树脂、玻璃纤维/乙烯基酯树脂、碳纤维/乙烯基酯树脂3种体系的固化反应过程进行了实时监测, 准确测量了超声波在3种体系中的传播速度及振幅衰减随体系固化反应时间的变化, 研究了纤维对树脂体系凝胶时间、固化过程体积储能模量及反应活化能的影响。结果表明, 玻璃纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系减小14 %, 固化速率加快; 而碳纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系增大15 %, 固化速率较纯树脂体系慢。超声波技术能够实时在线监测并量化纤维/树脂复合体系的固化行为, 为复合材料的制备工艺和性能研究提供了一种重要的量化手段。      

603环氧树脂体系固化动力学模型的建立与验证

采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了603热塑增韧环氧树脂体系的固化反应动力学。研究发现,在低升温速率测试条件下603环氧树脂体系固化反应的DSC曲线有两个重叠的放热峰,通过分离两个重叠的放热峰,研究了603环氧树脂体系固化动力学的特性。利用Kissinger方法和Kamal方程分别拟合得到603树脂体系固化反应的活化能和固化动力学参数,选择三种典型固化工艺制度下预测的树脂固化反应结果与实验数据对比,验证了所建立动力学模型的可靠性。基于不同升温速率的放热曲线,通过外推法得出该树脂占总反应比例70%的第一个反应固化温度为（177.3±2.2）℃,占总反应比例30%的第二个反应的起始温度和固化温度分别为（178.6±0.7）℃和（216.9±1.7）℃。研究结果对于多组分热固性树脂体系固化动力学的分析和复合材料成型工艺的优化具有重要的指导意义。     

碳纳米管/环氧树脂复合物的固化行为

用差示扫描量热仪（DSC）研究了4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂（TGDDM）／4,4＇-二氨基二苯基砜（DDS）环氧树脂体系及其多壁碳纳米管复合物的固化行为。碳纳米管加入TGDDM／DDS体系后,起始固化反应速率增大,达到最大反应速率的时间减小,说明碳纳米管对环氧树脂的固化反应有催化作用。和纯树脂相比,在固化反应初期碳纳米管复合物的活化能降低。在玻璃化现象出现以前,Kamal的固化动力学模型得到的结果与实验数据相当吻合。     

840S 环氧树脂体系固化反应特性

用差示扫描量热法(DSC) 在动态条件下对840S 环氧树脂体系的固化反应动力学进行了研究。根据所测量的不同升温速率的DSC 曲线, 运用温度升温速率( T-β) 图外推法得到该环氧树脂体系的固化工艺参数, 即凝胶化温度、固化温度、后处理温度, 这些温度参数为制定合理的固化工艺提供了理论基础。采用Kissinger 方程和Crane 方程计算该840S 环氧树脂体系的动力学参数, 即表观活化能E_a 、表观频率因子A 和反应级数n 。根据所计算的动力学参数, 建立了该840S 环氧树脂体系的固化动力学模型。利用所建立的固化动力学模型分别预测了等温和动态条件下840S 环氧树脂体系的固化反应特性。      

超声波实时监测乙烯基酯树脂固化反应过程

采用超声波纵波透射法对乙烯基酯树脂固化反应过程进行了实时在线监测,准确测量了超声波在树脂体系中的传播速度及振幅衰减,研究了不同厚度树脂的固化反应过程及其储能模量和固化度的变化。实验显示,随着固化反应进行,超声波声速增加,振幅衰减先增大后降低。超声波声速变化与固化过程中体系力学性能的变化有关,通过声速与振幅衰减能实时获取体系的储能模量、凝胶时间及固化度。结果表明,超声波技术能够实时监测树脂体系的固化过程和性能变化,对树脂类复合材料的制备工艺和性能研究有重要的指导作用。     

氰酸酯树脂/环氧树脂固化动力学研究

采用DSC和FTIR研究了氰酸酯树脂/环氧树脂共混体系的固化行为,考察了环氧树脂含量对体系的固化动力学参数的影响.纯的氰酸酯树脂及氰酸酯树脂/环氧树脂共混物(质量比为91,73,55)的表观活化能依次为74.3、72.1、60.8、72.7 kJ/mol,说明少量的环氧树脂可促进氰酸酯树脂的固化反应,过量则抑制.同时还发现,固化过程中氰酸酯树脂的转化速率远大于环氧树脂,固化反应对氰酸酯基和环氧基均是一级反应.     

羧甲基纤维素钠对环氧树脂固化行为及性能的影响

用热分析法研究羧甲基纤维素钠(CMC)对环氧树脂E44/二氨基二苯基甲烷(DDM)体系固化行为和性能的影响。差示扫描量热法(DSC)非等温固化反应动力学研究表明,CMC的加入对固化反应有促进作用。Starink方程计算了E44/DDM体系活化能为51.14 kJ/mol,CMC加入后活化能为40.52 kJ/mol-51.01 kJ/mol。用n级非等温动力学分析,获得了固化反应的动力学参数。热重分析(TGA)表明,CMC的加入有利于提高环氧树脂固化物的热稳定性。动态力学性能(DMTA)分析表明,CMC和环氧树脂体系相容性很好,且CMC的加入增大了环氧树脂固化物的储能模量,而对玻璃化转变温度影响较小。     

傅立叶红外光谱法研究氰酸酯树脂及其改性体系的固化反应

借助傅立叶红外光谱对双酚 A型氰酸酯树脂、二月桂酸二丁基锡 /双酚 A型氰酸酯、环氧树脂 /双酚 A型氰酸酯树脂、酚醛环氧 /双马来酰亚胺 /双酚 A型氰酸酯树脂等体系的固化反应进行了在位监控分析 ,着重讨论了各体系的反应性。研究表明 ,未加催化剂的双酚 A型氰酸酯树脂体系固化反应的活化能为 175 .0 k J/ mol,频率因子 A=2 .5 5× 10 14 min-1;采用二月桂酸二丁基锡催化的氰酸酯树脂体系的活化能 Ea=5 1.7k J/ mol,A=6.12× 10 2 min-1;环氧树脂改性的氰酸酯树脂体系的固化反应温度明显降低 ,引入催化剂后转化率也明显提高 ;酚醛环氧树脂 /双马来酰亚胺树脂 /氰酸酯树脂体系具有良好的反应性。     

杂萘联苯聚醚砜酮/环氧树脂共混体系固化反应动力学

采用热熔法制备了杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)/环氧树脂(E-51)共混物,利用差示扫描量热仪(DSC)对共混物的固化反应动力学进行了研究。借助Ozawa和Kissinger等方法确定了PPESK增韧E-51体系的固化动力学参数,包括反应的表观活化能E,指前因子A和反应级数n;结果表明,采用新型高性能热塑性树脂PPESK增韧环氧树脂不仅在工艺上具有可行性,而且PPESK的加入降低了固化反应的表观活化能,促进了固化反应的进行。     

双马来酰亚胺-聚醚砜复相树脂固化与相行为

采用非等温DSC研究了双马来酰亚胺-聚醚砜（BMI-PES）复相树脂体系的固化行为和固化动力学,根据Kissinger方程计算BMI-PES复相树脂固化的表观活化能和指前因子,利用Crane方程计算反应级数,得到反应动力学方程,进行了实验固化度与理论固化度对比验证,通过SEM研究BMI-PES复相树脂微观相结构随固化温度和时间的演化规律。树脂固化行为显示:BMI-PES复相树脂固化反应存在自催化现象,PES参与了BMI固化;随着升温速率增大,BMI-PES复相树脂固化特征温度均向高温移动,但固化热焓基本不变;随着PES添加量增多,反应速率增大,BMI-PES复相树脂固化热焓降低,而峰值固化温度无变化。固化动力学研究表明:随着PES添加量增多,BMI-PES复相树脂固化表观活化能增大,但指前因子和反应级数无变化,固化为一级反应;BMI-PES树脂在200℃固化时,反应前期固化度实验数据与理论值吻合度很高。SEM结果表明,BMI-PES树脂经180℃固化处理后产生了相反转结构。      

The effect of curing period and curing delay on concrete in hot weather

The effect of curing period and of delay in carrying out curing by the wet burlap method on some properties of concrete with different mix proportions (cement content, water content) in hot weather was studied. The results show that a minimum of 3 days curing was sufficient for rich mixes, while a longer period was required for leaner mixes (min. 7 days). The delay of curing had a harmful effect on concrete and the first day of delay caused the largest effect. Curing after delaying increased the compressive strength of concrete, but it did not recover the reduction in strength caused by the curing delay.     

Effect of curing parameters on CO2 curing of concrete blocks containing recycled aggregates

In this study, a CO₂ curing process was adopted in order to promote rapid strength development of concrete blocks containing recycled aggregates. The influence of several factors associated with the curing conditions on the curing degree and compressive strength of the concrete blocks were investigated, including curing time, temperature, relative humidity, pressure and post-water curing after the pressurized CO₂ curing (PCC) process. In addition a flow-through CO₂ curing (FCC) method at ambient pressure was also used. The results of the PCC experiments showed that, considerable curing degree and compressive strength were attained during the first 2 h of CO₂ curing, and a prolonged curing time yielded slower gains. The variations of temperature from 20 °C to 80 °C and relative humidity from 50% to 80% had limited impacts on PCC; but the effects of CO₂ gas pressure on the curing degree and compressive strength were more pronounced. The post-water curing after pressurized CO₂ curing allowed the concrete blocks to attain further strength gain but its effectiveness was inversely proportional to the CO₂ curing degree already attained. The FCC experimental results indicated that although a lower curing degree and slower strength development at the early age were observed, after 24 h of curing duration, they were comparable to those obtained by the PCC method. To assess the thermal stability of the concrete blocks, the optimum CO₂ curing regime was adopted for preparing the concrete blocks with recycled aggregates, and the CO₂ cured specimens exhibited better fire resistance than the water-cured ones at 800 °C.     

多面体低聚倍半硅氧烷/氰酸酯杂化树脂固化动力学与固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法测试了不同升温速率下氰酸酯及氰酸酯/多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)复合材料的固化过程,分析了不同升温速率下,POSS对树脂体系固化行为的影响.运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法对杂化树脂固化反应活化能进行了计算.结果表明,POSS对氰酸酯树脂固化具有催化作用,能显著降低树脂固化温度,含10%POSS的杂化体系固化温度可降至212℃;两种不同模型计算的活化能分别为83.30kJ/mol和85.68kJ/mol,与纯氰酸酯相比,杂化树脂的固化活化能和反应级数均有所增大.     

室温固化柔性环氧树脂固化剂的制备与性能研究

通过聚醚多元醇和甲基丙烯酸甲酯进行酯交换反应,然后利用多元胺与烯双键的加成改性,将多乙烯多胺与甲基丙烯酸酯反应,合成了含甲基丙烯酸聚醚多元醇酯柔性基目的新型环氧树脂室温固化剂.通过IR等方法对产物进行了征,探讨优化了各种反应条件,并考察了其对环氧树脂性能的影响.     

用固化反应法制备酚醛纤维

将热塑性酚醛树脂熔融纺丝,再在盐酸和甲醛的混合液中进行固化交联反应制备出酚醛纤维,研究纤维的物理和化学变化.结果表明,采用高浓度甲醛能提高交联基团供应体的浓度,也提高了对初生纤维的溶胀作用;盐酸不仅是交联反应的催化剂,也能使酚羟基之间、酚羟基与亚甲基之间发生热缩聚反应.对固化反应过程参数的研究表明,在甲醛浓度18.5%,酸浓度12%和升温速率15.4℃/h时,在固化反应过程中纤维内部、外层的交联反应速度与总的交联反应时间达到最佳匹配,可制备出拉伸强度为260 MPa高度均匀交联的酚醛纤维,在800℃炭化收率达到63%.     

Synthesis of a minute SiC product from polyvinylsilane with radiation curing Part I Radiation curing of polyvinylsilane

Irradiation effect of -ray on polyvinylsilane (PVS), which is a liquid organosilicon polymer, was investigated and the optimum curing condition to synthesize a minute SiC product with radiation curing was discussed. Room temperature and liquid nitrogen temperature (77 K) were examined as the irradiation temperature. In both cases, the cured PVS maintaining its formed shape could be obtained by -ray irradiation under vacuum, and the cured PVS in solid state at room temperature was obtained by irradiation with dose of above 3–4 MGy. It was found that the efficiency of crosslinking in case of the irradiation at room temperature is higher than that in case of irradiation at 77 K. The PVS injected into a mold was irradiated by -ray with dose of 3.6 MGy at room temperature under vacuum, and pyrolyzed at 1273 K in Ar gas atmosphere. As a result, minute SiC products which had similar shapes to the mold and the sizes of 30–60 m were obtained.     

基于温度曲线优化的复合材料热压罐固化时间与固化质量协同控制

温度曲线是复合材料热压罐成型的重要工艺参数,对成型时间和构件的固化质量有着直接影响.对温度曲线进行合理的优化设计,可以实现对固化时间与固化质量的协同控制.本工作基于复合材料固化成型模拟计算方法,针对复合材料C形构件开展固化成型的数值预测,预测结果与实验测试结果吻合较好,验证了计算方法的合理性;在此基础上,考虑成型时间与固化质量的协同控制,采用实验设计(DOE)与粒子群算法集成的优化策略开展复合材料C形构件的固化温度曲线优化设计,并对优化结果进行实验验证.结果显示通过温度曲线优化设计,在满足固化均匀性、固化程度与固化变形约束的同时,可以有效减少成型时间,两个优化算例的成型时间分别减少了64％和45％.     

光固化硅橡胶胶粘剂的研制

采用聚氨酯丙烯酸酯制备了光固化胶粘剂并对硅橡胶进行了粘接,讨论了光引发剂和活性稀释剂含量对胶粘剂性能的影响,利用红外光谱仪和扫描电镜对胶粘剂进行表征,得到了一种具有优良光固化性能和剪切强度的光固化硅橡胶胶粘剂.