玻璃纤维增强光固化树脂基齿科生物复合材料的半互穿网络结构界面的形成及力学性能

采用不同浓度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙酮溶液对玻璃纤维进行表面处理，并对不同处理条件下的玻璃纤维表面化学组成、PMMA的吸附量及齿科树脂基复合材料的力学和界面性能进行了分析和测试。结果表明，经过表面处理，玻璃纤维表面吸附上PMMA，且吸附量随PMMA溶液浓度的增大而增大。控制玻纤表面吸附的PMMA质量分数在1%左右，可以设计其与齿科树脂形成半互穿网络结构的良好界面。与未处理的玻纤复合材料相比，用质量分数为5%的PMMA溶液处理的玻纤/光固化树脂基复合材料的弯曲强度提高29.6%，弯曲模量提高30%，可以作为一种齿科修复用的新型生物复合材料应用。     

抽油杆用CF/VE复合材料的电化学腐蚀行为

通过模拟抽油杆在井下作业的腐蚀条件,研究了抽油杆用碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料(CF/VE)在65℃3%(质量分数)的NaCl溶液中的电化学腐蚀状态,进行了与抽油杆接头合金的偶合实验,并结合湿热老化行为分析了偶合作用对于复合材料的吸湿性、静态和动态力学性能的影响.结果表明,CF/VE复合材料在极化体系中会在其表面发生阴极吸氧反应和以OH浓度为主要影响因素的阳极反应.偶合作用对于复合材料的影响主要在于其对复合材料吸湿性的轻微促进,以及由OH-对复合材料界面的破坏作用所导致的复合材料相关性能的下降.     

磷酸处理芳纶纤维的缠绕环氧树脂基体

在用磷酸(PA)溶液处理芳纶纤维的基础上, 系统研究了适用于制备高性能芳纶纤维增强复合材料的缠绕环氧树脂基体, 测试了复合材料的力学性能和热机械性能, 讨论了树脂基体对芳纶纤维增强复合材料界面性能的影响。结果表明: 经过磷酸溶液处理的芳纶纤维表面存在一定量的极性官能团, 与缩水甘油酯类环氧树脂有良好的界面相容性; 经过优化的树脂体系其芳纶纤维增强复合材料的NOL环(Naval Ordnance Laboratory Ring)纤维强度转化率达到95％, 层间剪切强度(ILSS)达到79MPa, 界面剪切强度(IFSS)达到76MPa, 具有较好的界面性能。     

UHMWPE 纤维表面处理及其复合材料性能

对超高分子量聚乙烯(U HMWPE) 纤维进行了铬酸液相氧化和上胶剂表面涂覆的复合表面处理, 并对U HMWPE 纤维表面处理前后与几种不同结构的环氧树脂基体制备的复合材料进行界面性能研究。结果表明: 树脂种类对复合材料界面性能略有影响, 但层间剪切强度都较低。对纤维进行单纯的液相氧化和表面涂覆均可以提高复合材料的界面性能, 但液相氧化处理时间过长会使纤维强度降低; 而液相氧化2涂覆的复合处理则具有协同效应, 在不降低纤维强度的同时大幅度提高复合材料的层间剪切强度, 是一种有效的表面处理方法。     

乙烯基酯树脂及其炭纤维复合材料的湿热老化行为

结合乙烯基酯树脂(VE)浇注体在65℃和95℃蒸馏水中的湿热老化行为,对其炭纤维复合材料(CF/VE)的吸湿性、静态和动态力学性能进行了对比分析。结果表明,根据VE浇注体的吸湿特性,可将其复合材料的吸湿过程划分为基体吸湿为主和界面吸湿为主的两阶段;VE浇注体与其复合材料的弯曲强度的下降趋势一致,均与吸湿率的增加趋势相对应,但VE浇注体的弯曲模量下降较复合材料明显;VE浇注体及其复合材料玻璃化转变温度(Tg)的变化均随时间的延长而降低,并随吸湿达饱和而保持在一定值,但两者内耗峰的变化趋势刚好相反。     

纳米TiO2改性聚乙烯膜抗菌性能的研究

采用纳米粉体的分散技术和掺混技术，在聚乙烯中加入纳米TiO2制得纳米TiO2改性聚乙烯膜，并对该膜的抗菌性、抗变色性、使用安全性进行了研究。结果表明，纳米TiO2改性聚乙烯膜具有良好的抗菌性能，在不同光源条件下对不同微生物菌株的杀菌率都达到92％以上，且具有抗菌广谱、长效、安全稳定等性能。     

碳纤维/环氧树脂复合材料加速热氧老化研究

以T700-CF/828+TDE-85复合材料为研究对象,分别在160℃、180℃和200℃下对其进行了60天的加速热氧老化,研究了老化过程中复合材料的失重率、力学性能、玻璃化转变温度以及化学结构的变化,分析了其热氧老化机理。用TG法研究了该复合材料的热解动力学,应用Flynn-Wall-Ozawa法计算热解平均活化能(E=92.98kJ/mol),并用热解动力学参数预测材料的寿命。     

高刚度环氧树脂与高模碳纤维的界面相容和性能匹配

自行开发了一种高刚度环氧树脂（5182树脂）,研究了5182树脂的增刚机制、耐热性能和力学性能。结果表明,原位生成的酰亚胺刚性链段及增加的多交联位点提高了5182树脂交联网络的刚性,其玻璃化转变温度达228℃,拉伸模量达到4 375 MPa。采用高刚度5182树脂制备了国产BHM3和东丽M40J高模碳纤维增强高刚度环氧树脂复合材料,考察了高模碳纤维/高刚度环氧树脂单丝复合材料的界面黏结性能和断面微观形貌,并评价了高模碳纤维/高刚度环氧树脂单向复合材料的宏观力学性能。结果表明,由于树脂模量的提高及界面破坏区域由碳纤维表面转移到环氧树脂区,高模碳纤维/高刚度环氧树脂复合材料的界面剪切强度最高达106.8 MPa,宏观力学性能优异,尤其弯曲性能和层间剪切强度大幅提高。      

碳纤维缠绕复合材料NOL环的吸湿过程与性能关系

以碳纤维缠绕复合材料NOL环为研究对象，建立了一种研究碳纤维缠绕复合材料的壳体或压力容器在存贮和使用过程中湿热性能的加速老化方法。将复合材料NOL环分别浸泡在35℃、55℃、65℃和75℃蒸馏水中，研究其吸湿特性、动态力学性能以及静态力学性能的变化。结果表明，根据NOL环的吸湿特性，其吸湿过程可分为3个阶段：固有自由体积控制扩散吸湿阶段；分子链松弛控制吸湿阶段；界面破坏及裂纹扩展控制吸湿阶段。当湿含量达到1wt%左右时，复合材料进入界面破坏吸湿阶段，性能明显下降，剪切强度和弯曲强度保留率约为75%和67%，Tg下降了20℃。该结果可为碳纤维缠绕复合材料壳体或压力容器的存贮寿命的预测与评价提供重要依据。     

端羟基超支化聚酯的接枝改性13C NMR表征

利用羟基与酰氯的反应,选用苯甲酰氯对端羟基超支化聚酯进行端基改性,采用13C NMR表征改性产物。研究表明:苯甲酰氯能有效地修饰超支化聚酯,通过控制H30和苯甲酰氯的投料比可以较好地控制端基的接枝率;利用13C NMR谱图,结合超支化聚合物的结构特性,能够较好地计算出聚合物的分子量和反应的程度——接枝率。