柔性非织造布和玻璃纤维布叠层热压制备玻璃纤维布/聚苯硫醚复合板材

为改善玻璃纤维增强聚苯硫醚（PPS）复合板材的力学性能,分别以柔性的玻璃纤维布和PPS非织造布作为增强体和基体,采用叠层热压成型法制备出刚性的复合板材,采用力学性能测试、XRD、PLM、SEM研究了热压温度、热压时间、玻璃纤维含量和处理玻璃纤维布的硅烷偶联剂种类对复合板材的力学性能、结晶度、结晶形态和微观形貌的影响。结果表明,在无硅烷偶联剂处理玻璃纤维布时,控制热压温度为320℃,热压时间为30 min,压力为30 MPa,玻璃纤维质量分数为50%,复合板材的拉伸强度和弯曲强度最佳,分别为286.0 MPa和175.0 MPa,缺口冲击强度达到61.6 MPa。使用硅烷偶联剂KH560处理玻璃纤维布,在最佳成型工艺条件下,复合板材力学性能改善最明显,其弯曲强度为394.9 MPa,弯曲模量为23.6 GPa,层间剪切强度为16.4 MPa,缺口冲击强度为81.0 MPa。通过优化实验条件和使用硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面,复合板材的力学性能得到了明显提高。     

玻璃纤维织物/聚氯乙烯复合材料隔声性能

采用常压浇注工艺,制备了一种超薄、轻量、柔韧的复合材料——玻璃纤维织物/聚氯乙烯复合材料。利用双通道声学分析仪,分析研究了其隔声性能;利用SEM、DMA等,分析研究了该材料的结构和力学性能等。结果表明:该复合材料的隔声性能优于单一材料的隔声性能,在测试范围内,其隔声量超出了质量定律的预测效果,显示了该材料良好的隔声性能。      

纳米SiO2/聚苯硫醚和SiO2-玻璃纤维/聚苯硫醚复合材料的性能

利用纳米SiO₂改性聚苯硫醚（PPS）树脂及玻璃纤维（GF）/PPS复合材料,探究纳米SiO₂对PPS树脂及GF/PPS复合材料性能的影响规律。采用熔融共混工艺制备纳米SiO₂/PPS树脂,并采用热压成型方法制备纳米SiO₂-GF/PPS复合材料,利用SEM、DSC、DMA和力学测试表征不同纳米SiO₂含量的SiO₂/PPS和SiO₂-GF/PPS复合材料。结果表明：纳米SiO₂通过熔融共混工艺能够均匀分散在PPS基体中,并提高PPS结晶度和弯曲性能。添加1wt%纳米SiO₂有效提高了GF/PPS复合材料的力学性能：层间剪切强度提高49.4%,弯曲强度提高30.6%,弯曲模量提高14.6%。纳米SiO₂的添加可以提高GF/PPS复合材料的玻璃化转变温度,同时纳米SiO₂能够改善树脂基体韧性并阻碍裂纹的扩展。     

热处理对玻璃纤维布/聚苯硫醚非织造布复合板材力学性能的影响

以玻璃纤维布和聚苯硫醚（PPS）非织造布分别作为增强体和树脂基体原料,采用热压成型法制备出玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材,然后在烘箱中进行热处理。利用万能试验机（Instron）、XRD、偏光显微镜（PLM）和SEM等手段对玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材的力学性能、结晶度、晶粒类型和尺寸及微观形貌等进行了测试和表征。结果表明：随着热处理温度和时间的提高,玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材的弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度得到明显提高。当热处理温度为220℃、热处理时间为2 h时,其力学性能最佳,其弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度分别达到285.7 MPa、7.8 GPa和85.0 MPa。和未进行热处理的玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材相比,分别提高了63.2%、469.0%和37.8%。微观形貌结果表明,玻璃纤维布/PPS非织造布复合板材界面粘结得到了明显改善。     

玻璃纤维膨体纱织物热物理性能的实验研究

玻璃纤维是现代无机非金属材料中具有独特功能的材料,其来源丰富,价格便宜,具有强度高、耐高温、耐腐蚀等一系列优异性能,使其在热防护领域发挥不可比拟的作用.为提高玻璃纤维的热防护性能,首先采用自有知识产权的连续功能纤维束气流分散法,将玻璃纤维无捻粗纱制备成玻璃纤维膨体纱、玻璃纤维膨体花式纱及玻璃纤维膨体纱织物.其次,比较、分析了不同规格的玻璃纤维膨体纱织物的外观形态、力学性能、导热系数及热防护性能.研究表明:本实验制备的玻璃纤维膨体纱织物外观丰厚,且存在较多空隙,具备良好的蓬松性和热防护性能,其中,以膨体纱作为直接纬纱制备的织物热防护性能最好,手感最丰厚蓬松,与毡类制品最接近.     

纳米SiO2/聚苯硫醚和SiO2-玻璃纤维/聚苯硫醚复合材料的性能

聚苯硫醚(PPS)是一种热塑性工程材料,具有强度高、稳定性好等优点,现已在国防、民用领域得到广泛的应用。然而PPS本身的韧性较差,通常通过添加弹性体进行增韧改性以扩大其应用范围。本文基于高拉伸混沌流的混炼转子,通过熔融共混法制备了氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物/聚苯硫醚(SEBS/PPS)复合材料,研究了不同含量SEBS在高拉伸外场作用下的微观形态演变行为,分析了其对PPS基复合材料力学性能的影响规律。结果表明：随着SEBS含量的增加,PPS基复合材料的冲击强度和断裂伸长率呈现先增加后下降的趋势;当SEBS含量达到6wt%时,复合材料呈现韧性断裂行为,其冲击强度和断裂伸长率达到最高,分别为57.8 J/m和6.1%。通过对复合材料微观结构分析发现：在高拉伸混炼转子作用下,当SEBS含量在0wt%~6wt%之间时,SEBS粒径尺寸较小,分布均匀,液滴形态向拉伸棒状演变,此时复合材料发生脆韧转变,韧性明显增强,且在6wt%SEBS含量的复合材料受到冲击力时引发多重银纹,发生剪切屈服,表现为塑性变形;当SEBS含量继续增加时,其团聚行为加剧,粒径尺寸随之逐渐增加,且分布较宽,同时两相界面出现大量空穴区域,在引发银纹发展的同时也会导致复合材料的断裂失效,使复合材料冲击强度有所下降。

     

碳纤维织物增强聚苯硫醚复合材料的制备及性能

采用薄膜叠压法制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料层压板,研究了热压温度、热压压力和热压时间对复合材料层压板力学性能的影响,确定了制备CFF/PPS复合材料的理想工艺参数为:热压温度320～330℃,热压压力0.15～0.20MPa,热压时间8～10min。在该参数下制得的层压板拉伸强度为652MPa,弯曲强度为711MPa,层间剪切强度为43MPa;在6.7J/mm的冲击能量下,层压板的冲击后压缩剩余强度为116MPa。     

石英玻璃纤维织物基底柔性电极制备与性能研究

目的 研制用于石英玻璃纤维织物基底的银/苯氧树脂基丝网印刷导电银浆,印制具有良好导电性能和力学性能的柔性电极,并探索烧结方式对电极性能的影响。方法 以苯氧树脂为有机载体,不同粒径银粉为导电填料,二元酸酯混合物（DBE）为溶剂制备导电银浆。在石英玻璃纤维织物表面丝网印刷柔性电极,对比不同电极体积电阻率优化银浆组分配比。通过弯折实验表征电极力学性能,通过加热实验研究电极温度稳定性,对比高温烧结与电磁感应烧结对电极的影响。结果 银浆含质量分数50%的片状银粉和质量分数10%的超细银粉时,印刷后电极体积电阻率最低且为1.75×10^-5Ω·cm,触变性满足丝网印刷要求。电极与基底附着力达到5B级别,弯折后电阻变化率<3%。电极在220℃高温烧结后导电性提升了51.54%,但烧结时间长达1 h;经电磁感应烧结在14 s内导电性提升了46.7%。结论 使用大、小粒径银粉组合可提高石英玻璃纤维织物表面印刷电极中银颗粒的堆积密度,有利于实现电极的良好导电性和稳定性,电磁感应烧结方法可进一步快速提升电极导电性。本文提出的柔性电极制备方法有望对航空航天材料的多功能化、智能化发展提供重要技术支撑。     

废旧线路板粉料/玻璃纤维增强复合材料研制

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料与玻璃纤维作为增强材料,采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。研究了模压工艺参数以及废弃物粉末填料配比等对复合材料力学性能的影响规律,并初步展望了废弃物复合材料的应用。结果表明,随着模压温度、压强、模压时间和填料含量的增加,复合材料的弯曲强度先升高后降低;在优化的模压工艺参数条件下,用废弃粉体与短切玻璃纤维作为组合增强体,制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉体作为增强体的力学性能,其弯曲强度和冲击强度可达150MPa、18kJ/m2。     

基于碳纤维表面修饰制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)热塑性复合材料

碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料是重要的热塑性航空复合材料,其难点为提高碳纤维(CF)与基体的浸润性及界面强度。探讨了CF表面修饰对CFF/PPS界面结合强度的影响,对比了热处理去浆及三种表面修饰剂对碳纤维单丝及CFF/PPS复合材料的改性效果。采用X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、单丝强度测试、复合材料静力学测试和动态力学分析等手段对CF表面修饰效果进行评价,建立了基于CF表面修饰制备高性能CFF/PPS热塑性航空复合材料的方法。制备的复合材料层间剪切强度达91.4MPa,弯曲强度953.7MPa,拉伸强度797.4MPa,模量68.4GPa,冲击强度58.3kJ/m2,用SEM观察到CF表面包覆大量PPS树脂。     

短玻纤和SiO2 颗粒增强PA66/ UHMWPE复合材料的力学性能

制备了PA66/ U HMWPE/ HDPE-g-MA H 共混合金, 并对其力学性能和微观结构进行了研究。结果表明: 随着U HMWPE 含量的增加, 共混合金缺口冲击强度显著提高, 拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量下降。为了弥补强度和刚性的损失, 使材料同时具有良好的韧性、强度和刚性, 采用了短玻璃纤维和无机粒子混杂增强PA66/ U HMWPE/ HDPE-g-MAH (80/ 20/ 20) 。经短玻纤和无机粒子混杂增强后, 材料的拉伸强度、弯曲强度、模量和刚性都明显提高, 同时材料缺口冲击强度保持较高水平, 比尼龙66 提高72.9 %。      

聚酰胺/聚苯硫醚共混物摩擦学性能研究--(Ⅱ)水润滑

研究了PA66／PPS共混物在水润滑条件下的摩擦磨损性能。结果表明，共混物显著降低了PA66和PPS的摩擦系数，并远远低于干摩擦条件下的摩擦系数。其中，70％φ(PA)／30％φ（PPS)共混物在水润滑条件下的摩擦磨损性能最好。扫描电子显微镜(SEM)分析表明，水的存在抑制了聚合物在对偶钢环上形成转移膜的能力，材料的摩擦磨损主要是由对偶面上的微突起在样品表面的犁耕作用造成的。同时，水也起到了冷却剂的作用。     

平纹织物复合材料的弹性模量预测

利用细观力学的代表体积元(RVE)法,预测了平纹织物复合材料的弹性模量。建立了表征RVE形态的数学模型,分析了细观结构与宏观性能之间的关系,编制了从组分材料的弹性性能推测复合材料的弹性性能的预测程序。对理论预测进行了实验验证,理论值与实测值在一定误差范围内能较好吻合,说明此预测方法具有一定的可靠性。     

中长纤维毡/高分子量PPS悬浮液含浸法热塑性复合材料工艺研究

本文对高分子量PPS的工艺性以及中长纤维增强高分子量PPS热塑性复合材料的制备方法进行了研究。确定了用PPS的悬浮液进行对中长纤维毡的含浸工艺是制造这种复合材料较为有效的方法。其中,环氧树脂作为胶粘剂来把PPS粉和纤维毡粘住。由于环氧树脂对PPS粉末的包覆作用,可以防止PPS的氧化交联。通过对材料机械性能的测试,并且运用“均匀设计”的试验方法,找出了最佳工艺条件。用这种方法制得的中长纤维增强PPS热塑性复合材料在性能上超出了美国DOW化学公司RFCI艺的类似产品。最突出的是这种材料的高温性能。在高达250℃的温度下,其抗拉强度仍可达到89MPa.     

改性聚丙烯中空纤维的纺制工艺与结构性能

经熔融共混纺丝，制得内径约２００μｍ，外径约３００μｍ的ＰＰ－ＣＡＢ中空纤维膜。并采用扫描电镜、Ｘ射线衍射、压汞法、透水法等对改性中空纤维膜成型工艺条件与结构性能进行了研究。     

PPS/PES共混物及其碳纤维增强复合材料的热行为特征的研究

应用广角X光散射(WAXS)和示差扫描量热分析(DSC)技术研究了聚苯硫醚/聚醚砜共混物及其碳纤维增强聚苯硫醚/聚醚砜混杂基体复合材料的结构特征和熔融、结晶行为.实验结果表明,(1)聚醚砜和碳纤维的混入未使聚苯硫醚的晶型发生改变,但使聚苯硫醚的结晶规整度降低;(2)碳纤维的混入可引起聚苯硫醚熔点降低,而混入聚醚砜并不引起聚苯硫醚的熔点降低;(3)聚醚砜和碳纤维均对聚苯硫醚存在诱导结晶效应,当碳纤维和聚醚砜共存时,聚本硫醚倾向于在碳纤维表面择优成核结晶.      

空心玻璃微珠填充改性POM的结构与性能

用空心玻璃微珠填充改性聚甲醛(POM)。研究了玻璃微珠的含量、粒径对POM／玻璃微珠复合体系力学性能、流动性和分散形态等的影响。结果表明,影响复合体系性能的主导因素是玻璃微珠在POM中的分散形态及其与POM间的界面粘结状况。用量一定的小粒径玻璃微珠可在POM中均匀分散,与POM间界面粘接好,可以提高复合体系的性能。     

薄膜成分,微结构及力学性能表征

简要综述了表征薄膜成分，微结构及力学性能的常用方法。     

应变率效应对短纤维增强热塑性树脂PPS力学性能的影响

本文通过大量的实验,研究了应变率效应对短纤维增强热塑性树脂PPS(聚苯硫醚)力学性能的影响,应变率变化范围从10-4/s～102/s.并对断口形貌及破坏形式进行了观察.研究结果表明:应变率较高时对材料的强度和模量有明显影响,而且应变率不同断口形貌也存在一定的差别.断口形貌呈脆性破坏.