氟硅橡胶热空气老化过程中的非阿累尼乌斯行为

对氟硅橡胶进行了热空气加速老化试验,研究了氟硅橡胶在不同温度下的拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形保持率随老化时间、老化温度的变化规律。研究发现,氟硅橡胶以拉伸断裂伸长率和压缩永久变形为性能变化指标时,均出现非阿累尼乌斯行为,通过动态力学热分析研究了氟硅橡胶出现非阿累尼乌斯行为的原因。结果表明,氟硅橡胶的老化机理是在较低温度下以初期交联、后期降解为主;在较高温度下以降解为主。当以断裂伸长率及压缩永久变形为性能指标时,推测氟硅橡胶的使用寿命分别为37.1年和5.3年。     

基于加速老化试验的橡胶贮存寿命预测

基于橡胶加速老化试验,以双参数经验动力学公式模拟橡胶老化中压缩永久变形的演变过程。利用复合形优化方法和回归分析确定各经验动力学公式和阿累尼乌斯方程中未知量,估计反应速度常数的置信区间,外推室温下橡胶压缩永久变形随贮存时间的变化关系。结果得到95％置信水平下某橡胶的室温贮存寿命下限值为2．38a（年）。     

长期储存后橡胶材料湿热老化分析

对选择典型的丁腈橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶材料先开展1.5年储存期老化实验,再进行0,5,10,20天和60天的湿热老化实验研究。分别对选取的三种典型橡胶材料在实验前后的外观、增重率、邵氏A硬度、拉伸强度、拉断伸长率和拉断永久变形等性能的对比分析。得出结论:三种典型橡胶材料中,湿热环境对储存后的丁腈橡胶影响较小;氟橡胶的吸湿量较大,但没有对材料的硬度和拉伸性能产生明显的老化影响,氟硅橡胶在储存期后就已经出现明显老化迹象,湿热环境会加快氟硅橡胶的老化过程。     

三元乙丙橡胶的热老化行为及其BP神经网络预测

通过对三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶在70℃、80℃和90℃3个温度下的高温加速老化实验,测试其拉伸强度,断裂伸长率和压缩永久变形的物性值的保持率。建立了EPDM的热老化时间与其3种物性值之间的热老化行为规律关系。结果表明:以3种物性为基础,利用Arrhenius作图法推算出23℃下EPDM橡胶材料的使用寿命分别为316年、158.5年、78.5年。同时,利用BP神经网络预测EPDM橡胶在3个温度下的热老化行为,预测结果误差分别为10-3、10-4、10-5。     

热氧老化过程中特种氟硅橡胶力学及热学性能分析研究

考察了热氧老化过程中不同老化温度点及不同老化时间下特种氟硅橡胶力学性能的变化情况,并利用热重分析技术研究了热氧老化对氟硅橡胶热失重的影响。结果表明,氟硅橡胶的拉伸强度及扯断伸长率随老化时间的增加呈先上升后下降的变化趋势,这可能是由于材料的交联密度在老化过程中先增加后减小引起的,而材料的回弹性及硬度在整个老化过程未出现明显变化。经高温长时间热氧老化后,材料仍能保持较好的力学性能,且不同老化时间段内试样的热失重曲线基本一致,表明氟硅橡胶具有较好的热氧稳定性。     

低温工程聚氨酯胶粘材料的老化研究及寿命预测

某低温工程采用模块化的结构单元进行绝热保温处理,需采用具有良好耐低温性能与粘接性能的胶粘剂将绝热结构单元进行粘接,选用聚氨酯胶粘材料.通过人工加速老化的方法对所选用的聚氨酯胶粘材料进行加热老化实验,对材料的拉伸强度随老化时间、老化温度等因素的变化及性能退化趋势进行研究分析,并应用阿累尼乌斯图对聚氨酯胶粘材料进行寿命预测...     

多因素加速老化对硅橡胶泡沫材料力学性能的影响研究

对硅橡胶泡沫材料进行了45%应变压缩状态下的热老化试验研究.结果表明,硅橡胶泡沫材料的永久变形量随着老化条件严酷程度的增加而增加.硅橡胶泡沫材料加载高温老化会使其损耗峰降低,玻璃化温度向高温区域移动.     

季戊四醇丙烯醛树脂固化体系的流变特性研究

测定了季戊四醇丙烯醛树脂固化体系在不同温度及催化剂含量下的粘度随时间变化数据,研究了催化剂用量和温度对固化过程中的粘度影响规律,提出了一种修正阿累尼乌斯模型,该模型可同时揭示固化反应过程中催化剂用量和温度对体系粘度变化的影响规律。研究表明,修正阿累尼乌斯模型与实验结果具有良好的一致性。阿累尼乌斯模型可为制定和改进热固性树脂体系固化工艺提供必要的参考和依据。     

ZN － 1阻尼橡胶材料的老化机理研究

采用加速老化试验方法对ZN-1阻尼橡胶材料的热氧老化性能进行了研究,获得了不同老化温度及老化时间对硅橡胶泡沫材料力学性能及阻尼性能的影响规律.研究结果表明,随着老化温度的升高及老化时间的延长,ZN-1的拉伸强度出现了先下降后升高的现象,而扯断伸长率则表现为单调下降的趋势.同时,还研究了ZN-1阻尼橡胶材料在热氧老化条件下微观结构与性能变化之间的关系,得到了ZN-1阻尼橡胶材料的热老化机理.     

特种氟硅橡胶耐介质老化行为规律研究

考察了特种氟硅橡胶在RP-3航空煤油介质环境中的老化行为,采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对不同老化时间点内试样的特征基团进行了表征。利用红外差谱法研究了老化过程中各官能团相对含量的变化情况,结合材料的力学性能分析了特种氟硅橡胶耐RP-3航空煤油可能的老化机理:材料的老化初期,主要以物理老化为主,进入中后期则以化学老化为主。     

应力老化对尼龙6结构与性能的影响

主要研究重要的工程塑料尼龙6的应力加速老化行为,即对其在应力作用下的蠕变行为、力学性能、组成结构及取向结晶行为进行研究。结果表明,应力作用使尼龙6在老化初期的蠕变急剧增加,并随应力增大而增大,蠕变稳定时间增长。其拉伸强度随老化时间延长先增大后下降,而断裂伸长率降至一稳定值。单纯的应力老化对尼龙6的端基和分子量影响不大,其取向度和结晶度均随老化时间延长或应力增大而升高,在一定程度上抑制了其氧化降解。     

硅橡胶密封件长期贮存老化行为

利用扫描电镜、红外光谱、裂解气相色谱-质谱、热重分析和压缩永久变形测试对硅橡胶密封件的长期贮存老化行为进行研究。结果表明:在自然库房和棚下贮存的硅橡胶密封件力学性能发生了严重的退化,润滑脂对自然库房贮存的橡胶样品起到了较好的防护作用,硅橡胶密封件在10年贮存时间里主要发生了降解反应,在长期贮存老化过程中,硅橡胶密封件内部的异氰酸苯酯不断由样品内部向表面迁移并富集,自然库房和棚下贮存的硅橡胶样品老化机理基本一致,外界环境对硅橡胶密封件的微观结构和热稳定性均产生了重要影响。     

Al-Kapton层合薄膜力学行为的实验研究

Al-Kapton层合薄膜是一种空间可刚化材料,利用电子万能材料实验机在不同温度和不同拉伸速率下对其强度和弹性模量变化进行了研究.用电子探针对Al-Kapton薄膜的拉伸断口进行了扫描,从微观上考察其破坏机理.利用阿累尼乌斯建立了Al-Kapton层合薄膜弹性模量和温度之间关系的预测模型,并通过实验验证了此模型的有效性.研究结果表明:Al-Kapton层合薄膜的强度和弹性模量随温度上升而下降,但是,随着拉伸速率的增加,其强度有所提高,而弹性模量几乎没有变化;在-130～130℃之间,Al-Kapton薄膜中的铝箔属于韧性断裂,断裂形式从韧窝断裂向滑移断裂过渡,而Kapton薄膜的断裂方式属于分子链破坏.     

硫化剂含量及填料类型对三元乙丙橡胶性能的影响

为了获得综合性能更加优异的橡胶密封材料,文中分别研究了硫化剂含量及填料类型对三元乙丙橡胶交联密度、拉伸性能、硬度及压缩永久变形性能的影响。结果表明,未填充橡胶中硫化剂含量增多,体系交联密度增加,拉伸强度及断裂伸长率降低,硬度增加。较高的交联密度有利于降低压缩永久变形,但过度交联使材料性能下降。填充橡胶的交联密度、拉伸强度及硬度高于未填充橡胶。白炭黑填充体系的交联密度小于炭黑填充体系,但拉伸强度及硬度都大于炭黑填充体系。填充量一定时,炭黑填充体系的压缩永久变形小于白炭黑填充体系,疏水型气相法白炭黑填充体系的压缩永久变形小于普通气相法白炭黑填充体系。     

特种氯丁橡胶在热空气及热海水中的老化与使用寿命预测

文中进行了特种氯丁橡胶在空气及海水中的实验室加速老化实验,研究了特种氯丁橡胶在不同温度和不同介质中老化的断裂伸长率随老化时间的变化规律,得到了该橡胶的断裂伸长率与老化时间之间的数学关系式,并通过计算预测了该橡胶的使用寿命。研究结果表明,在不同温度、不同介质中老化时,该橡胶的断裂伸长率随老化时间呈指数下降,预测得25℃该氯丁橡胶在海水及空气中的使用寿命分别为31.29年、40.02年。     

空气环境中聚氨酯的使用寿命预测

对聚氨酯进行实验室加速老化实验,研究了聚氨酯的断裂伸长率随老化时间的变化规律,得到了该材料在的断裂伸长率随老化时间的变化的数学关系式,依据实验得到的老化动力学参数,以断裂伸长率为指标对聚氨酯的使用寿命进行了预测。研究结果表明,在不同温度下,聚氨酯的断裂伸长率(E)与老化时间(t)的数学表达式为:E=626exp(-kt0.78),预测在25℃下该聚氨酯的使用寿命为18.17 a。     

电子束辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能

采用导热无机填料氧化铝对甲基乙烯基硅橡胶进行改性,并采用电子束辐射交联硅橡胶,对辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能进行了研究。结果表明,随着辐射剂量的增加,硅橡胶的交联密度增大,拉伸断裂强度逐渐增加,当辐射剂量为30kGy时,强度出现极大值;断裂伸长率则随着辐射剂量的增加而逐渐下降。随着白炭黑含量的增加,硅橡胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率均逐渐增加。导热无机填料氧化铝的加入能够有效地提高硅橡胶的导热率。随着氧化铝含量的增加,硅橡胶的导热系数逐渐增大,共混体系的拉伸断裂强度和断裂伸长率下降,硬度增加。     

改性芳纶浆粕增强橡胶基复合材料的性能研究

采用戊二醛、二甲基乙酰胺(DMAC)/氯化锂(LiCl)/磷酸溶液对对位芳纶浆粕纤维表面改性,形成了交联网状结构。以硅橡胶生胶为主要原料,加入各类填料经过混炼、硫化后制得对位芳纶浆粕/硅橡胶混炼胶复合材料。研究结果表明,以2%戊二醛为交联剂,芳纶浆粕含量为10份条件下,制得的硅橡胶复合材料性能较好。硅橡胶复合材料的邵尔A型硬度达到86度,拉伸强度达到8.9MPa,伸长率达到128%,撕裂强度达到12.8kN/m,压缩永久变形为55%。制得的硅橡胶复合材料比普通硅橡胶具有优异的力学性能,在密封材料领域有广泛的应用前景。     

固体推进剂储存老化力学性能双因素方差分析

采用单轴拉伸实验方法研究了固体推进剂力学性能的变化,并对结果进行双因素方差分析。测试结果表明:随老化时间延长,推进剂的抗拉强度和伸长率呈下降趋势;温度越高,下降趋势越明显;70 ℃下,抗拉强度和伸长率下降幅度明显大于50、60 ℃时。双因素方差分析显示,老化时间、老化温度对抗拉强度、伸长率、断裂能均存在显著影响。与老化温度相比,老化时间对固体推进剂力学性能产生的影响更显著。     

胶粘剂在湿热环境下的老化行为规律及环境损伤机理

本工作选取硅橡胶胶粘剂、环氧树脂胶粘剂这两类典型胶粘剂作为研究对象,开展实验室湿热加速试验,从胶粘剂材料及胶接界面等角度研究其老化行为规律及环境损伤机理。结果表明,在试验初期上述两类胶粘剂均发生后固化反应,这导致样品的拉伸剪切强度和初始热分解温度有所上升。随着老化持续进行,样品的拉伸剪切强度和初始热分解温度逐渐下降。硅橡胶胶粘剂的界面破坏形式由内聚破坏占主导的混合破坏向界面破坏转变,而环氧树脂胶粘剂的界面破坏形式由界面破坏占主导的混合破坏向界面破坏转变。分析其可能的环境损伤机理,认为侧基氧化、Si-O结构环化解聚、水解和交联反应等可能存在于硅橡胶胶粘剂湿热老化过程中。就环氧树脂胶粘剂而言,其老化可能主要源于主链中C-N键等处链段降解,以及羟基、与N相连的亚甲基处发生氧化反应等。