室温固化无溶剂岩芯胶粘剂的制备及性能

选用低黏度的双酚A型环氧树脂E-44、E-51与酚醛改性胺室温固化剂,开发了一种室温固化无溶剂岩芯胶粘剂。探究主体胶粘剂配方,并研究各助剂及用量对主体胶粘剂性能的影响。研究结果表明:在m(E-44):m(E-51):m(酚醛改性胺)=70:30:100的配方下,主体胶粘剂配方的综合性能较好;m(E-44):m(E-51):m(固化剂):m(增韧剂DOP):m(偶联剂KH-550):m(硅微粉):m(碳酸钙)=70:30:100:15:3:4:12时,该胶粘剂体系剪切强度最大,达到了16.10 MPa。选取该最大剪切强度胶粘固化体系进行其他测试,得到胶粘剂体系的接触角达到了79.4°;热失重结果显示,其在200℃之后才开始分解,耐热性较好。另外,该配方的凝胶时间及流平性均可满足实际操作要求,固化物不会造成岩芯污染,为该胶粘剂在岩芯上的应用提供科学依据。     

卧式浸胶玻璃布固化炉的设计及温度控制

本文详细介绍了适用于中小型玻璃钢厂使用的卧式浸胶机固化炉的设计,包括固化炉的几何尺寸,墙体材料的选择,以及固化炉的热量计算,加热元件的选择和温度自动控制的方法。     

高性能不流动半固化片的研究

选择电子级玻纤布为支撑载体,浸入以耐高温环氧树脂为主体树脂的胶粘剂中,制备出一种综合性能优良的半固化片。通过对所制备的半固化片的粘接强度、回流焊、热应力、介质电阻、介质耐电压、介电常数、溢胶量和热膨胀系数等测试项目进行系统研究。研究结果表明：所制备的高性能不流动半固化片具备优良的性能,能够满足下游客户生产刚挠结合板的需求。     

直立式浸胶法制备环氧树脂涂覆玻璃纤维

通过直立式浸胶制备环氧树脂(EP)涂覆E–玻璃纤维(E–GF)。直立式浸胶方式和聚醚醚酮(PEEK)挤胶辊的采用使得涂覆E–GF的含胶量、涂覆层均匀程度和拉伸载荷高于沉浸式浸胶和手工浸胶。研究表明,直立式浸胶过程中,稀释剂对样品的含胶量影响最大;胶液的温度对涂覆GF拉伸载荷的影响最大。扫描电子显微镜分析证明直立式浸胶的胶液层均匀,断口照片显示纤维产生平齐断裂,使得涂覆纤维的拉伸载荷提高。傅里叶红外光谱分析证实直立式、沉浸式和手工浸胶三种不同浸胶方式不影响树脂胶液的固化反应,含胶量和涂覆均匀度不同是导致涂覆E–GF拉伸性能存在差异的原因。     

无溶剂中温固化双马来酰亚胺树脂的合成及性能研究

通过在双马来酰亚胺(BMI)中引入二元胺、环氧树脂(EP)、改性剂苯胺型VB衍生物(N-DVBA)及稀释剂苯基噁唑啉(POX)制成了适合无溶剂型增韧的双马来酰亚胺树脂。通过红外光谱法和差示扫描量热法及动态热机械分析等仪器研究了该改性双马来酰亚胺树脂的结构、反应程度和热稳定性。结果表明,稀释剂及低黏度环氧树脂的引入,对双马来酰亚胺树脂体系的黏度降低很多,浇注体也具有较好的力学性能,能够满足湿法缠绕成型工艺要求。     

耐高温环氧胶固化工艺研究

制得了耐高温固化剂TTOA,并采用凝胶时间、示差扫描热分析以及Prime外推法研究了耐高温环氧胶固化特性,得到该体系的固化工艺参数（140℃/2h＋160℃/4h＋180℃/8h）。     

无溶剂单组分湿固化聚氨酯胶黏剂的合成

以二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50、聚氧化丙烯二醇N220、聚氧化丙烯三醇ZSN350、1,2-丙二醇(PG)和1,4-丁二醇(BDO)、双吗啉基二乙基醚(DMDEE)为原料,合成了系列无溶剂单组分湿固化聚氨酯胶黏剂。研究了不同聚醚多元醇、小分子二元醇种类及配比对胶黏剂性能的影响。结果表明,选用N220/MDI-50/BDO合成的预聚体与ZSN350/MDI-50/PG合成的预聚体按照N220和ZSN350质量比6∶4混合,得到的胶黏剂综合性能良好,初始黏度3. 50 Pa·s(25℃),常温下可放置6个月,用于粘接PVC皮革与海绵,剥离强度可达到海绵破坏的程度。     

中低温固化预浸料用环氧树脂基体的制备与性能研究

以邻甲酚酚醛环氧和双酚A环氧为主体树脂,采用核壳增韧剂进行改性,配合潜伏性固化促进剂,制备了一种可中低温固化的环氧预浸料基体树脂.通过对树脂力学性能、耐热性能、微观形貌和固化特征的分析,确定了树脂体系的组成和固化工艺,同时研究了该树脂制备的T700碳纤维预浸料固化后的力学性能.研究表明,环氧树脂基体浇铸体拉伸强度75M...     

预浸料用中温固化环氧树脂体系的制备

中温固化环氧树脂基复合材料具有成型温度适中、成型周期短、韧性高等优点,是复合材料应用领域的研究热点。通过筛选不同牌号环氧树脂,调节配方中树脂、固化剂、增韧剂以及增塑剂的含量,研制出一种中温固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。考察了树脂体系的胶膜状态、黏度-温度曲线、DSC曲线特性,最终选定的树脂配方为双酚A型环氧树脂CYD-011、双酚A环氧树脂E-44与邻甲酚醛环氧树脂CYDCN-205的质量比为3∶5∶2。对由其制备的预浸料和复合材料的力学性能进行了测试,结果表明,由该树脂体系制备的预浸料综合性能优异,具有强度高、韧性好和适用期长等特点,各项指标均很好地满足了厂家对材料的要求。     

中温固化环氧预浸料的综合性能研究

为提高预浸料在无人机上的国产化应用,对自制中温固化EP(环氧树脂)体系及其预浸料进行了综合性能研究。试验主要通过对基体及复合材料样件进行部分性能测试,采用DSC(差示扫描量热)法对基体进行了T_g(玻璃化转变温度)测试,采用24 h水煮试验方法对复合材料样件进行吸水率测试。研究结果表明:EP基体及预浸料制作的样件具有良好的综合力学、耐湿热性能和韧性特征;其中基体样件弯曲和压缩强度在130 MPa以上,各模量均在3.0 GPa以上,T_g值约142℃,样件断裂破坏具有明显的韧性特征;在0.7 MPa压力下,热压罐成型的各类复合材料样件经24 h水煮后吸水率皆在3%以下,UD(单向碳带预浸料)样件的0°弯曲强度约1 826 MPa,0°弯曲模量约139 GPa,层间剪切强度约80 MPa。     

玻璃纤维/聚氯乙烯复合材料的制备与性能研究

采用注塑成型法制备了玻璃纤维/PVC(聚氯乙烯)复合材料。研究了制备过程中成型压力、成型温度及模具温度等对该复合材料拉伸强度、剪切强度和弯曲强度的影响。研究结果表明:当成型射压为130 MPa、保压为100 MPa、背压为0.5 MPa、成型温度为420℃、模具温度为100℃和w(玻璃纤维)=15%(相对于复合材料质量而言)时,复合材料的综合性能相对最好,其拉伸强度(77.4 MPa)和剪切强度(57.4 MPa)相对最大,并且制品表面光滑且颜色正常,而且弯曲强度比纯PVC提高了68.4%。     

连续碳纤维/尼龙12预浸带制备及性能研究

采用湿法粉末浸渍工艺制备了连续碳纤维增强尼龙12单向预浸带,通过碳纤维表面处理的方法改善尼龙12树脂粉末在碳纤维丝束上的分布,并研究碳纤维表面处理、走丝速度和悬浮液中尼龙12树脂粉末含量对预浸带树脂含量的影响。结果表明:碳纤维经过亲水性表面活性剂表面处理,有利于尼龙12树脂粉末均匀附着在丝束的内部和表面;当悬浮液中尼龙12树脂粉末的质量分数为12%,碳纤维走丝速度为0.50 m/min时,预浸带尼龙12树脂质量分数可稳定控制在25%左右;预浸带断面浸润性良好,具有较高的力学性能,最大拉伸强度为1 935 MPa。     

薄型碳纤维织物预浸料及其复合材料研究

采用国产1k T300级薄型碳纤维织物和中温固化高性能树脂制备预浸料。测试了该预浸料及其复合材料性能,并与国产3k T300级碳纤维织物预浸料及其复合材料性能进行对比。研究结果表明:国产1k T300级薄型碳纤维织物的复合材料性能与国产3k T300级碳纤维织物的复合材料性能相当;该薄型碳纤维织物复合材料的树脂体系是改性增韧环氧树脂,韧性好,适用于轻质夹层结构复合材料,具有较高滚筒剥离强度;同时,该轻质复合材料耐热性好,玻璃化转变温度能达到200℃。     

玻璃纤维布/苎麻纤维布混杂增强不饱和聚酯树脂的研究

采用玻璃纤维布与苎麻纤维布混杂增强不饱和聚酯(UP)树脂制备复合材料,研究玻纤布与苎麻布的相对比例及偶联剂处理对复合材料力学性能的影响,研究了不同复合材料的吸水性并与玻璃纤维复合材料和苎麻纤维复合材料二者进行了比较。结果表明,混杂纤维增强复合材料的拉伸强度、拉伸模量随混杂纤维中苎麻布含量的增加而下降,弯曲强度及弯曲模量在混杂纤维中苎麻布与玻纤布的比例为10∶20和15∶15时分别达到最大值188.09 MPa和1.56 GPa;所有偶联剂处理均可明显改善复合材料的拉伸模量及弯曲模量,硅烷类偶联剂的效果更佳,NDZ401可使复合材料的拉伸强度得到最大幅度(37.66%)的提高,而KH570及NDZ401对改善弯曲强度效果最佳;复合材料吸水后,厚度变化率大于宽度变化率,温度升高,复合材料吸水后尺寸变化率及吸水率均增大,混杂纤维复合材料的吸水率与玻纤布复合材料的吸水率相近,远低于苎麻布复合材料的吸水率。     

两种预浸工艺对玻璃布预浸料性能的影响

着重研究了用溶液法和热熔胶膜法工艺所制备的5231/823玻璃布预浸料的物理性能、工艺性能、力学性能和滚筒剥离性能,旨在探讨不同预浸工艺对预浸料及其复合材料性能的影响,试验结果表明:这2种工艺所制的5231/823预浸料的工艺性能和剥离性能相当,但在预浸料树脂含量控制精度方面,热熔法工艺高于溶液法工艺;在预浸料挥发分方面,热熔法工艺的较低,一般低于0.8%。在复合材料常规力学性能方面,一般前者高于后者。     

Effects of styrene-isoprene copolymer glass fiber coatings on woven glass cloth epoxy composite performance

Woven glass-epoxy composites were prepared from mats that had been treated in a variety of ways. Fibers were coated with a commercial sizing, no sizing, and a surfactant coating. In addition, fibers were coated with styrene-isoprene copolymers at varying molar ratios using a novel technique termed admicellar polymerization. Dynamic contact angle measurements were used to quantify the effect of the different coating techniques on the fiber, while dynamic mechanical analysis (DMA) and flexural testing were used to characterize the cured composites. Wetting studies conducted with EPON 828 resin revealed no difference in wetting for the polymer-treated fiber compared to the commercially-treated fiber. Aqueous wetting results were consistent with a surfactant layer adsorbed on the polymer treated and surfactant treated fiber surface. DMA established that both the polymer and surfactant treatment depressed the alpha transition temperature of the composite and suggested an interpenetrating network existed at the fiber-matrix interface. Flexural strength testing showed the properties of the composites made from surfactant-treated and polymer-treated glass fibers were comparable to composites made from commercially-sized fibers and exceeded the flexural strength of the composite made from glass fibers without sizing.     

纳米材料改善玻纤滤料表面处理性能的研究

本论文主要探索将纳米材料引入玻璃纤维过滤材料的表面处理后,对滤料性能的影响,并对其作用机理进行了初步的探索. 项目首先对选用的纳米材料进行了电镜检测及分散性实验,通过对比,选择了以纳米SiOx为主要研究对象,以高速剪切搅拌为纳米材料的分散手段.然后用添加了纳米材料的RH处理液对玻纤脱蜡布进行了处理,通过对样布的检测及与RH配方处理液处理的样布的对比,得出结论认为,在滤布后处理液中添加SiOx纳米材料,对于滤布的强力性能并没有明显改善作用,但是对滤布的耐折性能却有较为明显的改善.另外当纳米材料添加量为固含量的4%时,样布的耐折性及强力测试值均显示最大,而当添加量达到5%时,耐折及强力测试值均呈下降趋势.项目还对添加纳米材料的处理液处理后的滤布的耐高温、耐酸腐蚀性能变化情况作出了研究,实验结果表明,处理液中添加纳米材料后,有助于改善滤布的耐酸腐蚀性能,但对滤布的耐高温性能有着相反的作用.项目最后通过对添加纳米材料的处理液的粒度分布检测及统计计算,对纳米材料在滤料表面处理过程中所起的作用进行了探索、讨论,并初步分析其对滤料各项性能的影响.     

玻纤粉增强单组分湿固化PU胶粘剂的制备及性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)改性的玻纤粉为增强填料,采用一步合成法制备了综合性能优良的单组分湿固化PU(聚氨酯)胶粘剂。研究结果表明:当w(玻纤粉)=15%(相对于PU胶粘剂质量而言)时,PU胶粘剂的拉伸强度、拉伸剪切强度分别提高了32.90%、33.71%;含玻纤粉PU胶粘剂之初始分解温度比无玻纤粉体系提高了19℃,400℃时前者的热失重率由80.52%降至73.64%、吸水率降低,说明适量的玻纤粉能提升PU胶粘剂的耐热性和耐水性。     

无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂的制备与性能研究

以聚醚二元醇(DL-1000)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料合成端-NCO基PU(聚氨酯)预聚体;然后以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对其进行嵌段共聚改性,并以3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)/蓖麻油作为复合固化剂,制备出无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂。研究结果表明:硅烷键已引入PU胶粘剂中;随着KH-550含量的不断增加,胶粘剂的黏度增大、固化时间缩短、室温剪切强度下降且耐热性增强;通过调节不同KH-550含量,可制备出不同性能要求的胶粘剂;该胶粘剂的玻璃化转变温度(-45.9℃)相对较低,说明其耐寒性相对较好。     

3232A/S4C10-800玻璃粗纱预浸带的等同性评定

在分析国内外的相关验证要求的基础上,选择了3232A/S4C10-800玻璃粗纱预浸带在新生产线上生产的等同性评定方案。验证结果表明,3232A/S4C10-800玻璃粗纱预浸带的物理性能达到了预浸带材料标准的要求,其复合材料的强度性能达到了等同性强度性能的评定要求和材料标准的性能要求,模量性能等同性计算结果t0达到了等同性ta,n范围的要求,达到了等同性模量性能的评定要求,疲劳性能测试结果达到材料标准的指标要求。