分子筛对玻璃纤维/环氧树脂复合材料湿热前后力学性能的影响

以添加不同质量分子筛(TS)的环氧树脂(EP)作为基体,玻璃纤维(GF)布为增强体,制备了一系列树脂基复合材料层压板试样,研究了不同TS添加量对其耐湿热性能的影响。结果表明,无论是否进行湿热处理,添加了TS的树脂基复合材料层压板试样比不添加的试样拉伸强度提高约20%～30%。增强效果随添加比例的增加呈现先升后降的趋势。当添加比例为0.3%时,提升效果相对最好。同时添加0.3%质量比例分子筛的材料在室温条件下脱水速率相对最慢,但不同添加量的试样最终总脱水量大致相同,由此证明大量水分被分子筛锁住,进而减少水对材料的不利影响。     

光固化碳纤维布/CEP-ES复合材料粘接修理金属损伤结构

设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEPES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化。研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素。结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20%~30%时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率。     

复合材料粘接修复铝合金板结构的失效模式研究

采用复合材料修复破孔和裂纹的铝合金板,并进行修复后的拉伸强度测试,采用声发射检测系统和高速摄像采集分析系统分析和观察了失效过程。结果表明,修复构件的失效都是从应力集中相对最严重的损伤处开始脱粘;黏附强度较弱的试件会发生Ⅰ型破坏;补片强度较弱的试件会发生Ⅱ型破坏;2者强度相当时会发生Ⅲ型破坏;湿热环境会降低补片强度,针对在湿热环境下使用的构件,应当在设计时适当提高补片强度,如增加补片铺层或增加补片长度等。     

聚氨酯/环氧树脂互穿网络半硬泡沫的力学性能及吸能特性

采用同步法制备了聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(IPN)半硬泡沫。通过压缩和拉伸试验研究了泡沫材料密度对力学性能的影响。研究表明,在所研究的密度范围内,泡沫的压缩模量和屈服强度均与密度成指数关系。泡沫的拉伸模量和断裂强度与密度也存在类似的关系。利用这些方程可以很好地预测泡沫力学性能随密度的变化关系。IPN泡沫兼有较好的韧性和较高的拉伸强度。相同形变下,相同密度IPN半硬泡沫拉伸过程的单位体积吸能大于压缩过程的单位体积吸能。     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)的溶胀动力学

采用实验方法研究了不同交联剂用量的高吸水剂聚(丙烯酸-丙烯酰胺)(P(AA-AM))在去离子水、质量分数为0.9%和3 0%的 NaCl 水溶液中的溶胀动力学。实验结果表明,P(AA-AM)的溶胀动力学符合二次速率方程,并得到脱水动力学模型常数。随交联剂用量的增加,P(AA-AM)的平衡溶胀度(Q_e)降低,而溶胀速率(k_s)提高;随介质中 NaCl 含量的增加,Q_e 显著降低,而 k_s增大。NaCl 水溶液中的溶质和溶剂一起被 P(AA-AM)吸收,P(AA-AM)在 NaCl 水溶液中与在去离子水中的吸收机理相同。P(AA-AM)溶胀凝胶的脱水动力学常数很小,保水能力良好,而且随交联剂用量的增加和环境温度的降低,保水能力增强。     

阻尼材料中气泡的存在对结构阻尼性能的影响

为了研究粘弹性阻尼结构的阻尼层中的气泡对结构阻尼性能的影响,制备了两种自由阻尼层结构,其中一个阻尼层中含有较多的气泡,而另一个则基本没有气泡。对两种结构进行试验模态分析,研究比较了两种结构的阻尼比,同时还比较了两结构对应点的加速度导纳曲线和相同激励下的线性谱曲线。研究结果表明,阻尼材料中气泡的存在将会降低结构的阻尼性能。     

环氧/聚氨酯IPN连续梯度材料的制备和表征

利用控制组分流量的机械连续法制备得到了具有连续梯度的环氧/聚氨酯IPN梯度材料.通过傅立叶变换红外光谱分析、热分析以及扫描电镜等手段表征了材料的梯度结构.结果表明:所制备的材料具有较好的梯度结构,组分的含量从一端到另一端梯度渐变.通过梯度材料的硬度和密度的分析,计算得到了梯度材料中各组分体积分数沿轴向的变化情况.所制备的梯度材料中存在微孔结构,并且随着聚氨酯组分含量的增多,微孔孔径变大,数目增多.     

聚氨酯的阻尼性能与频率关系的研究

从时温等效原理出发,依据WLF方程和自由体积理论推导了一个较为简单的将高分子材料的温度谱转变为频率谱的方法。用该方法计算得到的损耗因子与实验数据吻合得很好。研究了所合成的聚氨酯材料在1～10000Hz范围内的特征阻尼频率.结果表明25℃下.含填料的H052的特征阻尼频率为5430Hz。     

ES/CEP共混树脂紫外光固化行为及性能研究

以有机硅环氧树脂为增韧剂改性脂环族环氧树脂,研究了树脂组分比、固化时间、引发剂种类和含量等工艺参数对固化行为的影响;采用热失重(TG)和差示扫描量热(DSC)对固化产物进行了分析.结果表明:当引发剂820和T含量为2％、环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)比例为85∶15时,1 000W高压汞灯紫外光固化15 min,树脂体系可以达到较好的固化效果.与纯环氧树脂相比,添加15％含量ES的共混树脂的抗拉强度略有下降而韧性得到较大提高,玻璃化转变温度下降7.5℃,快速失重区热降解速率明显下降.     

高分子梯度材料的研究

对填料／聚合物、聚合物／聚合物和单一聚合物等类型的高分子梯度材料的研究进行了综述。讨论了探索制备高分子梯度材料的途径以及表征方法。