端羟基聚丁二烯(HTPB)基-聚氨酯弹性体的制备及性能

通过正交试验优化端羟基聚丁二烯(HTPB)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)粘结剂体系各组分的配比,实现了在室温条件下制备聚氨酯弹性体。研究了不同固化参数R值(n(NCO)∶n(OH))和扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响规律。结果表明:优化配方后,当R值等于1.2时聚氨酯弹性体具有良好的力学性能,拉伸强度达到4.10 MPa,断裂伸长率达到825%,硬度为58(邵A)。室温固化制备的聚氨酯弹性体的拉伸性能与国外高温固化条件下的同类产品性能相当。     

星形聚醚环氧树脂/双酚A环氧树脂体系的力学性能研究

合成了一种新型星形聚醚环氧树脂，用以改善双酚A环氧体系的综合性能。用FTIR光谱和化学分析法，表征了其结构组成。通过冲击试验、拉伸试验、弯曲试验和扫描电镜(SEM)观察等方法，研究了星形聚醚环氧树脂对E-44环氧树脂的改性作用；结果表明，改性后的环氧树脂体系冲击强度显著提高，并且拉伸强度、弯曲弹性模量降低较少；改性环氧树脂体系的冲击断面有明显韧性断裂特征。     

环氧改性水性聚氨酯的结构分析与表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,合成了环氧改性的水性聚氨酯乳液。通过傅立叶变换红外光谱、粒径分析仪、凝胶渗透色谱(GPC)和透射电镜(TEM)对乳液进行了结构分析与表征。傅立叶变换红外光谱和透射电镜分析结果表明,环氧树脂已接枝到水性聚氨酯分子上,且环氧树脂的羟基和环氧基全部参与了发应。凝胶渗透色谱分析表明环氧树脂改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的分子量。     

聚氨酯改性环氧树脂体系的力学性能研究

研究了高弹性聚氨酯环氧改性双酚F型环氧树脂固化体系在室温和液氮温度77 K下的力学性能,观察研究了断裂面的微观形貌与力学性能的关系。结果表明:聚氨酯环氧能够有效地改善环氧树脂在室温和低温下的力学性能,尤其在低温下具有较好的增强增韧效果。当聚氨酯环氧的质量含量为30%时,综合性能达到最佳,拉伸强度在室温和77 K下分别为87.35和118.73 MPa,冲击强度分别为15.76和21.88 MPa。聚氨酯环氧的加入使体系玻璃化温度下降为92.4℃,能满足低温应用要求。     

水溶性低压电子变压器绝缘漆制备及性能研究

为了对现有有机溶剂低压电子变压器绝缘漆进行环保升级,以水溶性聚氨酯树脂为基体、水溶性苯并噁嗪树脂为固化剂制备水溶性低压电子变压器绝缘漆。通过对绝缘漆的水溶性、电气强度、粘结强度、耐焊锡性能和耐温等级进行评价,分析聚氨酯配方中二羟甲基丙酸(DMPA)用量、乙二醇丁醚用量和绝缘漆中苯并噁嗪树脂含量等因素的影响,确定聚氨酯树脂和绝缘漆的最佳配方。结果表明:当DMPA用量为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)摩尔分数的16%,乙二醇用量为MDI摩尔分数的30%,固化剂用量为聚氨酯树脂质量分数的15%时,该绝缘漆的电气强度为69 kV/mm,粘结强度为2.9 N/mm~2,温度指数为152.8。     

电机铁芯隔水防护用聚脲涂料的制备

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体、改性端氨基聚环氧丙烷醚(ED600)以及扩链剂二乙基甲苯二胺(E100)、二甲硫基甲苯二胺(E300)为原料,并调整改性端氨基聚醚和扩链剂的摩尔比例制备不同的聚脲涂料。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)对聚脲涂膜的分子结构进行分析,并测试不同配方聚脲涂料的凝胶时间和表干时间;同时对聚脲涂膜的耐水性、电气强度、拉伸性能进行了测试。结果表明:聚脲涂膜具有良好的耐水性和隔水性,其电气强度最高可到110.82 k V/mm,且具有较好的拉伸性能。在电机铁芯隔水防护领域应用具有可行性。     

超支化聚醚多元醇在干式电抗器浸渍树脂中的增韧研究（Ⅰ）

合成了一类新型超支化聚醚多元醇,并应用于干式电抗器用环氧浸渍树脂的增韧研究.用FT-IR表征了增韧剂的结构,通过运动粘度测定、冲击试验、弯曲试验、线膨胀测试和扫描电镜(SEM)等手段研究了新型超支化聚醚多元醇的分子量对环氧浸渍树脂性能的影响.实验表明,理论分子量约为500的BG633聚醚多元醇增韧环氧浸渍树脂的综合性能较好,与未改性的环氧树脂相比,用BG633聚醚多元醇改性环氧树脂的冲击强度增加47%,常态弯曲强度增加30%,运动粘度较适宜工艺条件.     

不同分子量聚醚胺共混对环氧复合泡沫绝缘材料热性能及电气性能的影响分析

环氧基复合泡沫（SF）具有轻质高绝缘的特点，电气和理化性能优异，作为芯体绝缘材料具有良好的应用前景。该文使用聚醚胺作为SF材料树脂基体的固化剂，研究不同分子量的聚醚胺共混对SF材料固化反应机理、热学性能、力学性能及电气性能的影响。研究结果显示，随着高分子量的聚醚胺（D-2000）添加量的逐渐增加，固化时的内部温度出现明显下降，固化反应的放热量逐渐减少。但是当D-2000添加量在30%～40%时材料的拉伸强度、断裂伸长率以及材料的电气性能均有不同程度的下降。结果表明，不同分子量的聚醚胺共混的SF体系可明显减轻热集中带来的烧芯现象，其中D-2000含量为20%时的SF材料综合性能优异，这为解决SF材料工艺生产问题和应用领域的扩展提供了新的思路。     

阻燃型丙烯酸聚氨酯绝缘涂料的研制

以环氧改性丙烯酸树脂为基料,氯化石蜡和Sb2O3为阻燃改性剂,制得了阻燃型丙烯酸聚氨酯绝缘涂料。研究了不同丙烯酸树脂、氯化石蜡及协同剂Sb2O3用量对涂料电气性能、阻燃性能和漆膜硬度、光泽度的影响。结果表明,用环氧改性丙烯酸树脂制成的涂料具有较好的阻燃性能和电气绝缘性能,其体积电阻率为9.6×1015Ω·m,电气强度达32MV/m。当氯化石蜡用量为8%,在3%的Sb2O3协同作用下,可将聚氨酯涂料的极限氧指数(LOI)从18提高到31,同时能保证聚氨酯涂料优良的物理机械性能。     

超支化聚醚多元醇在干式电抗器浸渍树脂中的增韧研究(Ⅱ)

研究了新型超支化聚醚多元醇的用量对干式电抗器用环氧浸渍树脂的的性能影响。在前期研究确定聚醚多元醇的理论分子量后,通过胶化时间测定、冲击试验、弯曲试验、线膨胀测试、数字式高阻计等手段研究了新型超支化聚醚多元醇的添加量对环氧浸渍树脂体系的影响。结果表明:新型超支化聚醚多元醇的质量百分含量为2.5%时环氧浸渍树脂的综合性能较好;与未改性的环氧树脂相比,改性后环氧树脂的冲击强度增加65%,常态和高温下弯曲强度变化不大,体积电阻率在高温时能满足绝缘材料要求。     

荧光光纤温度传感器护套材料在变压器油中的热老化

荧光光纤温度传感器长期浸没在变压器油中,随着使用时间的增加,其护套材料不可避免地会经历老化过程。通过有限元仿真发现荧光光纤温度传感器及其护套在工作时所处的电场很小,热老化是护套材料老化的主要形式。为此,针对荧光光纤温度传感器的3种不同护套材料即交联聚烯烃、聚氨酯和聚氯乙烯,在不同温度的变压器油中进行了热老化;然后使用Fourier变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对试样的化学结构进行了辅助分析,并且基于机械拉伸实验和使用沿面电极布置形式的等温松弛电流方法,对不同护套材料的老化状态进行了分析评估。红外光谱实验结果表明:交联聚烯烃和聚氨酯护套在变压器油中热老化后均发生一定程度的分解,聚氯乙烯护套的红外光谱在老化前后没有大的变化。机械拉伸实验结果表明:交联聚烯烃护套的断裂伸长率和拉伸强度都大幅下降,聚氨酯护套的断裂伸长率下降但是拉伸强度却增加,而聚氯乙烯护套的断裂伸长率和拉伸强度均没有太大变化。等温松弛电流方法计算结果表明:老化后各种护套的老化因子值均大于未老化护套的值。综合评估可得:交联聚烯烃护套在油中热老化性能最差,聚氨酯护套次之,聚氯乙烯护套性能最好。     

P91主蒸汽管道焊缝断裂韧度与其它力学性能的关系

文中对P91钢两类焊缝的拉伸、冲击、硬度，特别是断裂韧性进行了试验研究。结果表明：强度、硬度高，冲击韧性低的R焊缝具有低的断裂韧度，强度、硬度低，冲击韧性高的D焊缝具有高的断裂韧度；R焊缝的低韧性主要与其晶粒粗大、网状晶界及焊接过程中焊接线能量和电流偏大有关，而D焊缝的低强度与高的断裂韧度则与焊后二次回火时温度过高有关。对于R焊缝，用厚度12mm的三点弯曲(SEB)试样测得的条件Kic(kq)与厚度25mm的紧凑拉伸(CT)试样测得的有效Kic基本一致。     

H级聚酰亚胺薄膜/玻璃布柔软复合材料的研制

采用阻燃环氧树脂固化剂FRH固化酚醛环氧树脂F-44和双酚A环氧树脂E-20,通过端羧基丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂进行增韧改性,制备了H级环氧阻燃预浸胶,并用该预浸胶浸渍电工聚酰亚胺玻璃纤维柔软复合材料(GHG),制得阻燃GHG预浸料。结果表明:当预浸树脂配方中m(F-44):m(E-20):m(CTBN):m(FRH)=80∶20∶10∶100时,预浸胶和GHG预浸料的阻燃性能达到UL94 V-0。在预浸胶中添加2%的潜伏性固化促进剂后,GHG预浸料在130℃/3 h下固化良好,具有良好的耐高温烘焙工艺性和储存稳定性。经200℃老化20天后,GHG预浸料的粘接强度为4.5 MPa,电气强度高达85 MV/m。     

辐照弹性体护套软电缆交联聚乙烯影响因素及其性能研究

为了提高弹性体(TPU)护套软电缆产品在恶劣环境中的安全性和使用寿命,研究了挤出温度和辐照剂量对交联聚乙烯的性能和凝胶率的影响。结果表明:选用3#挤出工序挤出的交联聚乙烯的拉伸强度达到16.8 MPa,断裂伸长率为225%;对交联聚乙烯采用14 Mrad的辐照剂量,交联聚乙烯的拉伸强度、断裂伸长率、热延伸率和凝胶率分别达到16.8 MPa、225%、28%和75%,达到了产品的性能指标要求,同时提高了产品的耐磨性。     

环氧接枝多壁碳纳米管改性环氧树脂复合材料的热学与耐电烧蚀性能研究

通过硅烷偶联剂将环氧链段接枝到多壁碳纳米管表面,再将其加入环氧树脂中制备了环氧接枝多壁碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料,并对环氧树脂及其复合材料的力学、热学和耐电烧蚀性能进行了研究。结果表明:接枝环氧链段的多壁碳纳米管和树脂基体有较好的界面相容性,环氧接枝多壁碳纳米管的加入使复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了52.98%和72.86%。随着环氧接枝多壁碳纳米管质量分数的增加,复合材料的玻璃化转变温度和热导率均有所提高,在质量分数为0.8%时分别提高了11.15℃和37.57%。较低填料含量下,环氧接枝多壁碳纳米管的加入对环氧复合材料的耐电烧蚀时间影响不大,环氧接枝多壁碳纳米管质量分数为0.05%的复合材料平均耐电烧蚀时间比纯环氧树脂增加了5 s。     

注塑级高抗冲聚苯乙烯中再生料添加量对材料性能的影响

向注塑级高抗冲聚苯乙烯(High Impact Polystyrene, HIPS)全新料里添加不同比例的HIPS再生料,得到HIPS混合料,本文研究了混合料力学性能的变化规律。实验表明:随再生料添加比例增高,混合料的拉伸强度、断裂伸长率、悬臂梁冲击强度呈下降趋势。再生料的拉伸强度保留率在85%以上,断裂伸长率保留率在85%以上,悬臂梁冲击强度保留率在75%以上。而再生料比例对混合料弯曲强度的影响不大,混合料的热变形温度与全新料基本一致。     

水性光固化涂料涂层性能评价

通过正交试验考察了水性环氧丙烯酸酯、水性聚氨酯丙烯酸酯和水性活性稀释剂的不同用量对光固化涂层性能的影响。结果表明:水性环氧丙烯酸酯与水性聚氨酯丙烯酸酯配比为3∶7,水性活性稀释剂用量为12%时,涂层的力学性能优异,涂层凝胶率超过90%,吸水率为2.36%,击穿强度达到100 MV/m。     

不同异氰酸酯型聚氨酯弹性体的耐热老化性能与动态力学性能研究

采用1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)和2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)制备了3种聚氨酯弹性体,并对其进行了耐热老化性能和动态力学性能(DMA)测试,考察了异氰酸酯种类对弹性体耐热老化性能和动态力学性能的影响。结果表明:在120℃下老化24 h后,NDI型聚氨酯弹性体的拉伸强度保持率和撕裂强度保持率较高,分别为91.8%和88.3%,TDI型聚氨酯弹性体的力学性能保持率较低;NDI型聚氨酯弹性体的储能模量高于PPDI型和TDI型聚氨酯弹性体,相应的损耗因子低于PPDI型和TDI型聚氨酯弹性体。     

DOPO与环氧树脂反应特性的研究

通过环氧值滴定和红外光谱研究了9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与环氧树脂E-20的反应特性,用红外谱图确认了DOPO与E-20进行反应的程度以及DOPO含磷阻燃环氧树脂的初步结构。采用DTA分析方法研究DOPO与E-20的反应动力学,测得DOPO与E-20反应的动力学参数lnA0为20.88,表观活化能E为96.42kJ/mol,反应级数n为0.74。实验结果表明,在120℃下添加15%催化剂,反应90min可获得最佳阻燃效果。     

坝面防渗聚脲弹性体涂层性能试验研究

聚脲作为近20年来新兴的环保型防渗材料,具有优异的抗渗性能和力学性能,适合作为大坝防渗材料。根据高拱坝对防渗层的性能要求,进行了聚脲涂层迎水面高水头抗渗试验、拉伸性能试验,测定了拉伸时聚脲的厚度随伸长率的变化数据,通过归一化处理得出厚度变化规律。试验结果表明:厚度为4 mm的聚脲涂层可满足5 mm宽的裂缝在300 m水头水压力作用下的抗渗要求;聚脲涂层的拉伸破坏是一个渐变过程,拉伸破坏以出现针眼孔为标志,断裂伸长率大于450%,拉伸强度大于22 MPa;聚脲涂层在被拉伸时厚度减小是一个先速后缓的过程,当伸长率为100%时,涂层厚度为初始厚度的0.6倍,当伸长率为300%时,为初始厚度的0.5倍。