EP/HGMS-EHS/HGMS复合浮力材料的制备及性能

通过滚球法制备了空心玻璃微珠(HGMS)增强环氧树脂(EP)空心球(HGMS-EHS),并将其作为轻质填料与EP,HGMS复合,然后再通过模压法制备了EP/HGMS-EHS/HGMS三相复合浮力材料,对其抗压缩强度、密度、微观形貌等性能进行了研究。结果表明:HGMS-EHS可以明显降低三相复合浮力材料的密度,同时使其保持一定的抗压缩强度。当HGMS-EHS密度为0.125 g/cm~3且质量分数为60%时,三相复合浮力材料的密度为0.387 g/cm~3,抗压缩强度为9.3 MPa,适合于930 m海域中工作。     

一种新型三相复合环氧基泡沫材料的制备

采用滚球法制备了玻璃纤维增强环氧树脂空心球(GFR-EHS),并将GFR-EHS与空心玻璃微珠(HGMS)加入到环氧树脂(EP)中制备了EP/GFR-EHS/HGMS三相复合泡沫材料。利用万能试验机、扫描电子显微镜、电子数码扫描仪等对复合泡沫材料的密度、压缩强度、宏观及微观形貌进行了表征。结果表明:HGMS及GFREHS在EP中分散均匀,界面结合紧密,所制得复合泡沫材料的密度为0.51 g/cm3,压缩强度为27.3 MPa,制备的复合泡沫材料可用作深海浮力材料。     

深海固体浮力材料挤出成型工艺及性能

借鉴陶瓷坯体挤出成型工艺,提出了固体浮力材料挤出成型方法,优化了固体浮力材料挤出成型工艺参数。以环氧树脂为基体,空心玻璃微珠(HGMS)为填充材料,采用挤出成型自由固化方法制备高HGMS含量的固体浮力材料,并对其性能进行了研究。结果表明:挤出成型自由固化方法适用于HGMS体积分数为66%～68%固体浮力材料的制备。工艺参数优化后,制得HGMS体积分数为67%和68%的固体浮力材料,密度分别为0.648 g/cm~3和0.635 g/cm~3,抗压强度为80.0 MPa和59.8 MPa,可使用深度为12 000 m和8 000 m,最大吸水率均不超过0.55%。     

环氧树脂复合泡沫材料的制备研究

以缩水甘油酯环氧树脂(EP)、酸酐固化剂和空心玻璃微珠为主要原料,通过添加一定的活性稀释剂,高温固化制备了EP复合泡沫材料。研究了空心玻璃微珠的表面改性对复合泡沫材料性能的影响。结果表明,复合泡沫材料性能与空心玻璃微珠的表面性能密切相关,当EP/固化剂/稀释剂的质量比为100/120/15、KH-560改性的空心玻璃微珠用量为30份时,所制备的复合泡沫材料密度为0.826 g/cm3,压缩强度达115.8 MPa,比强度为140.2。     

固体浮力材料的等静压成型工艺及性能

以脂环族环氧树脂为基体，空心玻璃微珠(HGMS)为填充材料，分别采用真空辅助等静压成型工艺和模压成型工艺制备了固体浮力材料，并对其性能进行了研究。结果表明：相较于模压成型工艺，采用真空辅助等静压成型工艺制备的固体浮力材料可以有效降低材料密度，提高最大可使用深度。在不断提高HGMS体积分数以得到更低密度深海固体浮力材料时，真空辅助等静压成型工艺制备的固体浮力材料比模压成型工艺制备的固体浮力材料的最大HGMS体积分数可提高1%,密度降低了4.86%,最大可使用深度提高了50%,可达3 000 m。     

6000米用高强度低密度固体浮力材料的制备及性能研究

选用双酚A型环氧树脂和酸酐固化剂,采用真空法制备了低密度、高强度的空心玻璃微珠/环氧树脂固体浮力材料。通过密度测试、耐全方位静水压测试和压缩性能测试等手段对浮力材料进行了表征。结果表明,制备的浮力材料密度为(0. 58±0. 02) g/cm3,66MPa、24h全方位静水压下的吸水率小于0. 4%,平均压缩强度大于69. 93MPa,完全达到使用要求。     

环氧树脂/橡胶弹性混凝土的制备及性能研究

以环氧树脂(EP)为连续相、橡胶材料为分散相,制备了一种EP/橡胶弹性混凝土材料。着重考察了橡胶材料的组成、m(EP)∶m(橡胶)比例对弹性混凝土密度和力学性能的影响。研究结果表明:橡胶材料组成、m(EP)∶m(橡胶)比例对弹性混凝土密度的影响均不大(密度为1.020~1.070 g/cm3);随着橡胶材料中橡胶颗粒含量的不断减少,弹性混凝土的压缩弹性模量基本不变,压缩强度和弯折强度均略有提高;随着m(EP)∶m(橡胶)比例的不断减少,弹性混凝土的压缩弹性模量、压缩强度和弯折强度均显著降低。     

碳纳米管增强固体浮力材料性能研究

采用超声分散和模具浇注成型法制备环氧树脂/多壁碳纳米管/空心玻璃微珠固体浮力材料。研究了碳纳米管用量对固体浮力材料密度、压缩性能及吸水性的影响。结果表明:当空心玻璃微珠体积分数为60%时,随着碳纳米管用量的增加,复合材料的压缩强度先提高后降低;当碳纳米管用量为0.1%时,复合材料的压缩强度最高(44.03 MPa),密度为0.572 g/cm3,吸水率低于1.0%;随着碳纳米管用量的增加,固体浮力材料的压缩强度和密度降低,吸水率提高。     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物硬质泡沫机械性能研究

采用同步法合成了聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物(PU/EP IPN)硬质泡沫,对机械性能进行了研究。结果表明,与纯聚氨酯硬质泡沫相比,PU/EP IPN硬质泡沫的压缩强度和弯曲强度明显提高,在PU/EP IPN硬质泡沫中,随环氧树脂含量增加,PU/EP IPN硬质泡沫压缩强度和弯曲强度随之增大,当E-39D质量分数增加到24.2%时,PU/EP IPN硬质泡沫压缩强度和弯曲强度出现最大值;PU/EP IPN硬质泡沫机械强度随材料密度的增大而增加;随着环氧树脂中环氧值的增加,PU/EP IPN硬质泡沫的压缩强度、弯曲强度和拉伸强度均呈逐渐升高的趋势。     

国内空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料研究进展

从提高压缩强度、降低吸水率、降低密度三个方面对国内空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料的研究进展进行综述,并对空心玻璃微珠/环氧树脂基固体浮力材料的未来发展方向进行了展望。