聚合物材料与液氧相容性的表征研究

通过研究四种具有结构差异的环氧树脂与氰酸酯的共聚物,分别对其进行液氧冲击实验和热分析测试,发现两种测试方法得到的结果之间存在较好的一致性.在深入探讨液氧冲击敏感性实验机理的基础上,认为热分析可以作为判定聚合物材料与液氧相容性的有效表征手段.     

液氧相容改性环氧树脂体系低温力学性能分子动力学模拟

使用含磷阻燃剂分子对环氧树脂进行化学改性可以提高材料的液氧相容性,但将显著改变环氧树脂固化物的力学性能。利用分子动力学(MD)模拟方法,研究了10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性环氧树脂的低温力学性能。首先采用两步反应方案来制备改性的环氧热固性交联网络,然后分别给予ReaxFF与Dreiding力场,基于截断键长实现精确有效的键断裂模拟。着重探索了不同磷含量对分子网络结构和材料性能的影响。研究发现,链长分布特征是决定材料力学性能的关键因素。而通过链长调节(CLR),材料在低温下的力学性能可以明显增强。为高性能液氧相容热固性树脂和复合材料的设计和制造提供了有价值的参考,有助于提高复合材料在恶劣工程环境下的耐受性。     

含氟杂萘联苯聚芳醚液氧相容性涂层的制备及性能

针对复合材料液氧贮箱在使用过程中出现的液氧不相容现象,利用含杂萘联苯结构的4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)和多氟单体全氟联苯(DFBP)合成聚合物含氟杂萘联苯聚芳醚(PPEfB)。以PPEfB为基体,研究了液氧贮箱用涂料的制备方式,优化并确定了手工喷涂的最佳工艺条件为,涂料的质量分数15%、喷涂压力0.02 MPa、喷涂次数8次。制备的涂层冲击反应敏感性IRS为0%,冲击强度50 cm,附着力ISO等级为0级,铅笔硬度等级为2H级,柔韧性为轴径1 mm,涂层具有优异的液氧相容性及韧性,为解决复合材料液氧贮箱的液氧不相容问题提供了新思路。     

基于DFT的液氧相容改性环氧树脂的化学特性研究

通过化学改性的方式在环氧树脂里面引入磷元素可以有效提高其液氧相容性,但这同时也会改变环氧树脂的化学特性,而关于化学特性的变化还有待研究。由于实验研究难以表征相关化学特性,采用密度泛函理论(DFT)对10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)改性环氧树脂分子的化学特性做了深入研究。为了分析在环氧树脂分子上枝接ODOPB官能团对其化学特性的影响,同时还研究了未改性环氧树脂分子的相关特性并进行对比。研究结果发现,ODOPB改性后环氧树脂分子主链上的键解离能和拉普拉斯键级都有所增加,分子表面静电势和平均局部离子化能的最大值有所降低,表明枝接ODOPB可以提高环氧树脂的热稳定性,并有助于提高其液氧相容性。研究为从分子层面研究ODOPB改性环氧树脂的液氧相容机理提供了理论基础。     

新型液氧水浴式汽化器的开发与应用

为解决宣钢现有液氧汽化系统中液氧水浴式汽化器振动较大的问题,改变液氧水浴式汽化器中蒸汽与循环水的换热形式,开发了一种新型水浴式汽化器,获得了很好的使用效果。     

船舶用阻燃树脂基体复合材料研究进展

复合材料的阻燃性能限制了其在船舶结构中的应用,树脂基体复合材料阻燃性能的好坏主要取决于树脂本身的阻燃性能。作者分别对复合材料中常用的三类树脂基体进行了总结研究:乙烯基环氧树脂在船舶领域已得到了广泛应用,但在某些要求阻燃的场合,乙烯基环氧树脂的应用受限。工业界和学术界针对阻燃乙烯基环氧树脂开展了大量工作,通过加入含磷笼型聚倍半硅氧烷(POSS)阻燃剂,显著提高了其阻燃性能,耐热性能和力学性能也有所提高;酚醛树脂是一种具有高阻燃性能的树脂类别,采用多种浸渍工艺将其制备成玻璃纤维或碳纤维增强预浸料,经过模压或热压罐等工艺方式可制备出力学性能良好、阻燃性能优异的复合材料产品。采用发泡工艺制备玻璃纤维增强酚醛发泡复合材料,其在更加轻量化的同时,仍具有良好的力学性能和阻燃性能;邻苯二甲腈树脂同样具有优异的阻燃性能,玻璃纤维、碳纤维增强的邻苯二甲腈复合材料热释放速率满足美军MIL-STD-2031中潜艇材料测定标准,邻苯二甲腈玻璃纤维复合材料的烟密度也远低于常见树脂复合材料的。阻燃乙烯基环氧树脂、酚醛树脂和氰基树脂优异的阻燃性能和良好的力学性能使其在水面舰艇和潜艇部件上具有广阔的应用前景。     

聚苯醚改性环氧树脂基覆铜板的研制

利用浊点绘制了聚苯醚与溴化环氧树脂体系的相图,通过对相图的分析研究了体系的相容性;讨论了胶液的均一性、借助凝胶时间的测定研究了固化剂双氰胺以及促进剂2-乙基-4-甲基咪唑对体系反应性的影响;分析讨论了含胶量对体系电性能、机械性能以及耐水性的影响,确定了合理的制作半固化片的工艺。通过研究认为,聚苯醚/溴化环氧树脂体系表现最高临界相容温度行为,同时当聚苯醚含量为60%~70%时体系的浊点曲线与玻璃化转变温度曲线相交;聚苯醚/溴化环氧树脂体系在甲苯-二氯甲烷的混合溶剂中的均一性良好,得到的层压板的性能较优,比传统的FR-4型覆铜板的性能尤其是电性能、耐热性、弯曲强度以及耐水性提高幅度较大。     

液氧管道超压的分析与处理

600 m3低压液氧贮槽向20 m3中压液氧贮槽转注液氧时,发生了一起液氧泵后管道因冰堵而超压的故障。介绍液氧转注流程和故障现象,分析液氧管道结冰的原因,最后阐述故障解决方法和液氧转注系统管路的改进措施。     

高纯液氧的纯度调节与控制

简介30000m3/h空分设备高纯液氧生产流程以及实际生产中高纯液氧纯度达不到要求的原因,结合生产实际,分析了高纯液氧纯度调节与控制的操作方法,达到了质量达标而且产量大幅度提高的生产目标。     

聚醚砜与热致液晶共混物的相容性

用示差扫描量热器，动态粘弹谱仪和扫描电镜研究了热致液晶与聚醚砜的相容性，当液晶含量小于１０％时，共混物为相容体系，含量在１０％－２０％为部分相容体系，含量超过２０％为相分离体系。     

液氧密度标准计量装置

研制了一种液氧密度标准计量装置,介绍了其测量原理、装置流程及性能实验结果。分析了该装置的不确定度,并与国际水平进行了比较。     

热致液晶高分子分散相在热塑性基体内的微成纤问题

在流变分析和形貌分析的基础上,根据Taylor、Cox、Grace等模型,研究了热致液晶高分子分散相的原位成纤条件与微成纤过程,并以W_e数、粘度比、生存寿命等参数表征了热致液晶高分子分散相的成纤行为。结果发现,理论计算与实测值吻合良好。      

Nano-Sb2O3/BEO/PP复合材料阻燃性能

球磨混入溴化环氧树脂(BEO)和改性nano-Sb_2O_3以提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,采用垂直燃烧(UL94)和极限氧指数(LOI)研究nano-Sb_2O_3/BEO/PP复合材料的阻燃性能,用扫描电镜(SEM)分析燃烧产物微观形貌,借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)研究Sb-Br阻燃体系协同作用机理。结果表明:改性nano-Sb_2O_3与BEO的反应可延长Br·在燃烧区的时间,从而消耗更多OH·和H·达到阻燃的目的。当改性nano-Sb_2O_3含量为7%(质量分数,下同),BEO含量为21%时,nano-Sb_2O_3/BEO/PP复合材料具有优异的阻燃性能,其极限氧指数值为28.6%,垂直燃烧等级UL94为V-0级。     

用铝液抽氧法测量氧化锆的电子特征氧分压

用从铝液和银液中抽氧的库仑滴定法测定了自制氧化钇稳定的氧化锆固体电解质的电子特征氧化压力Pθ，结果表明，900度时电子特征氧分压的范围是10^-26-10^-28kPa，自制氧化锆电解质可用于渗碳气氛氧浓度的测量而不必考虑电子电导对浓差电势的影响。用铝液能实现低温下电子 特征分压的测量。     

反应型液晶聚合物改性环氧树脂性能的研究

合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物（LCPU），用其改性环氧树脂CYD－128／4，4‘-二氨基二苯砜（DDS）固化体系，对改性体系的冲击性能，拉伸性能，弹性模量，断裂伸长率，玻璃化转变温度Tg与LCPU含量的关系进行了探讨，对不同种类液晶化合物对CYD－128／DDS体系改性效果进行了比较，用扫描电镜（SEM）对材料断面的形态结构进行了研究，结果表明，LCPU的加入可以使固化体系的冲击强度提高2－3．5倍，拉伸强度提高1．6－1．8倍，弹性模量提高1．1－1．5倍，断裂伸长率提高2－2．6倍，Tg提高36℃－60℃，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。     

环氧树脂与氰酸酯共固化产物性能的研究

用DSC,介电和动态力学等分析方法研究了组成对乙酰丙酮过渡金属络合物催化促进的环氧树脂与氰酸酯共固化反应体系反应动力学参数,固化产物力学、电气和耐热性能以及玻璃化转变温度的影响。结果表明,随着共固化反应体系中氰酸酯含量的增加,其表观反应活化能和频率熵因子均随之升高;在相同的固化条件下,共固化产物中三嗪环结构含量增加,聚醚结构减少,玻璃化转变温度升高,耐热性能、介电性能提高。      

用于RTM工艺的改性氰酸酯树脂的研究

用环氧树脂改性氰酸酯树脂得到了可用于RTM工艺的树脂体系,借助于红外光谱（IR）、差示扫描量热（DSC）、热失重（TGA）等分析手段,研究了改性树脂体系的粘度特性、储存稳定性、反应性以及固化树脂的力学性能、耐热性、耐湿热性等。     

乙基纤维素液晶共混膜的结构与富氧性能

研究了乙基纤维素(EC)的二氯乙酸或冰乙酸溶液液晶结构及溶液浇铸EC/低分子液晶共混膜的结构与富氧性能。结果表明,EC的溶致液晶态呈现Maltese黑十字消光的球晶形态,而且球晶上带有同心圆环的规则指纹结构,有时也呈现无规指纹结构(胆甾液晶特征结构);电场的施加或低分子液晶含量的加大,可使氧气透过系数显著加大,而温度上升却使氧气透过系数和氧氮分离系数同时加大。