热氧老化对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能影响

将熔融浸渍制备的长玻璃纤维(LGF)增强聚丙烯(PP)与PP按照不同比例熔融共混,制备了不同LGF含量的LGF增强PP复合材料。研究了老化时间、LGF含量对LGF增强PP复合材料力学性能的影响。结果表明：随着LGF含量的增加,LGF增强PP复合材料的断裂伸长率稍有下降,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度及缺口冲击强度都显著提高。老化时间的延长,对低LGF含量的LGF增强PP复合材料的力学性能影响不大;老化时间较长时,高LGF含量的LGF增强PP复合材料的总体力学性能有所下降。     

热氧老化对LGFPP复合材料性能的影响

对熔融共混法制备的长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料,在140℃进行0~50 d的热氧老化,考察其微观形貌、结晶性能及力学性能的衰减。力学、SEM、DSC分析结果表明:LGFPP老化50 d后拉伸强度保持率降为83.8%,结晶度由53.5%降低到44.7%。说明基体PP大分子链发生断裂,分子量降低,发生了显著的热氧化降解。SEM测试结果表明:LGFPP复合材料表面出现了明显的微裂纹和表面缺陷。LGFPP静态力学性能下降主要是由于玻璃纤维与PP基体发生界面脱黏以及基体大分子链的断裂。     

热氧老化对氯丁橡胶交联密度和力学性能的影响

采用溶胀法研究了热氧老化对氯丁橡胶(CR)交联密度和力学性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长,CR交联密度先增大后减小,温度越高增幅越明显;拉伸强度和100%定伸应力变化趋势与交联密度相近,拉断伸长率快速降低后趋于定值,硬度逐渐增加。热氧老化条件下,CR内部大分子之间发生交联反应,产生交联键,交联密度增加,力学性能由此表现出不同的变化趋势。     

不饱和聚酯树脂／大麻纤维复合材料的热氧老化

采用模压工艺制备不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了105℃下热氧老化600h前后复合材料力学性能的变化;采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对老化前后复合材料的结构进行对比分析,并通过SEM技术观察复合材料的断面形貌.结果表明,偶联剂KH570处理对复合材料力学性能的总体改善效果最佳.老化600h后,偶联剂处理复合材料具有的最佳力学性能如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量及冲击强度分别为19.06MPa、5.78GPa、52.988MPa、1.01GPa和3.881kJ/m2.红外分析显示,偶联剂处理得到的复合材料在老化前后的红外图形变化不明显,有些吸收峰甚至得到了加强.SEM结果表明,老化600h后,偶联剂处理的复合材料中纤维仍能较均匀地分散在树脂基体中,两者间的界面粘结良好.     

热空气老化对PBO/T700层间混杂复合材料力学性能的影响

分别利用材料万能试验机和DMA研究了热空气老化对PBO/T700层间混杂复合材料静态力学性能和动态力学行为的影响。静态力学性能测试结果表明,经热空气老化不同时间后,PBO/T700层间混杂复合材料的拉伸强度和压缩强度均出现了一定程度的下降,最大降幅分别为12.7%和6.9%,拉伸模量从126 GPa增大到145 GPa,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度变化较小。DMA测试结果表明,热空气老化使PBO/T700层间混杂复合材料的耐热性和刚性提高,随着老化时间的增加,E'向低温方向移动,E″向高温方向移动,说明复合材料的耐热性和刚性又开始下降。     

湿热老化对PBO/T700层间混杂复合材料力学性能的影响

分别利用材料万能试验机和DMA研究了湿热老化时间对PBO/T700层间混杂复合材料静态力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,在湿热环境下加速老化不同时间后,PBO/T700层间混杂复合材料的拉伸强度和模量、弯曲强度和模量并未发生明显变化;压缩强度和层间剪切强度均出现了一定程度的下降,最大降幅分别为14.4%和9.5%;湿热老化使得PBO/T700层间混杂复合材料的耐热性有所提高,当老化时间为30d时,混杂复合材料的T_g从127.6℃升高到136.3℃,随着老化时间进一步延长,混杂复合材料的T_g降低,E'和E″向低温方向移动,表明混杂复合材料的耐热性又开始下降。     

PBO纤维表面处理对EP/PBO复合材料性能的影响

通过自制的专用处理剂处理聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维表面,制备了环氧树脂(EP)/PBO纤维复合材料。通过傅立叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对PBO纤维表面状态进行分析,采用扫描电子显微镜对经过剪切性能测试的NOL环试样破坏面形貌进行分析。结果表明,经过专用处理剂C处理后的PBO纤维表面浸润性得到提高,C、O、N三种元素的含量有较大变化,NOL环试样的剪切强度由文献中报道的15～18 MPa提高到27.83MPa,提高了约59%。     

热氧老化对红磷阻燃LGFPP复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长,复合材料的结晶度减小,力学性能显著下降。说明分子量降低,发生了显著的热氧化降解。扫描电子显微镜显示,LGFPP/RP复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部范围还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/RP复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链发生了老化断裂。     

PBO纤维的老化与防护

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维在应用过程中老化现象严重,研究其老化机理与防老化措施具有十分重要的意义。对国内外PBO纤维老化的最新研究进展进行了综述,PBO纤维的老化主要是光老化、原子氧老化以及湿热老化,并提出了相应的老化机理及防护措施。建议今后PBO纤维的防老化研究应着重在PBO的合成过程中增加其立构规整性,使PBO的相对分子质量分布变窄,同时,改进PBO的聚合、纺丝及后处理工艺,另外,还需进一步探索高模量PBO纤维的老化机理及防护措施。     

热氧老化对特种氟橡胶交联结构及力学性能的影响

采用加速老化实验方法对特种氟橡胶密封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特种氟橡胶力学性能和交联结构的影响规律。研究结果表明,氟橡胶在热空气中老化时随老化温度的升高和老化时间的延长,材料的拉伸强度、硬度降低,100%定伸应力先增加后减小,拉断伸长率先减小后增大,回弹性和压缩永久变形增大。材料的交联密度先增加后减少,表明氟橡胶在热氧老化初期以交联为主,在老化后期以降解为主。     

剑麻纤维/聚丙烯木塑复合材料的热氧老化性能研究

以剑麻纤维(SF)、聚丙烯(PP)为原料,经熔融共混、模压成型工艺制备木塑复合材料。探讨了SF/PP复合材料的力学性能、热性能随老化时间和SF含量的变化规律,借助扫描电镜对复合材料老化前后的冲击断面进行微观结构分析。结果表明:老化后复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量随剑麻含量的增加而降低;同时,复合材料中PP相的结晶速率、结晶度也有所降低,但复合材料的热稳定性基本没有变化。     

热氧老化对长玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料的影响

研究了160℃条件下不同热氧老化时间对未添加抗氧剂和添加抗氧剂的长玻璃纤维(LGF)增强聚酰胺(PA)6(PA 6/LGF)复合材料力学性能、热稳定性、结晶度及表面形貌的影响,并采用热重分析,差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜观察对PA 6/LGF复合材料进行了表征。结果表明:PA 6基体分子链的断裂、降解以及LGF与PA 6基体的脱黏导致了PA 6/LGF复合材料宏观力学性能、熔融温度、结晶温度、结晶度以及热稳定性的下降。添加抗氧剂的PA 6/LGF复合材料拉伸强度保持率为83.9%,而未添加抗氧剂的复合材料则为76.8%。添加抗氧剂能使PA 6/LGF复合材料具有相对优异的力学性能保持率。     

热介质老化对HNBR力学性能的影响

采用加速老化实验方法研究了热介质对氢化丁腈橡胶（HNBR）材料力学性能的影响,获得了热空气、ASTM 1#标准油和ASTM 3#标准油中老化温度及老化时间对HNBR材料力学性能的影响规律。结果表明,HNBR材料具有良好的力学性能和耐油性能。     

PBO纤维及复合材料研究进展

介绍了聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维国内外研究概况,综述了PBO纤维复合材料的研究概况及应用领域,并对今后PBO纤维复合材料的发展做出展望.     

丁腈橡胶磁性复合材料的热氧老化性能

将软磁锰锌铁氧体H40与硅铁粉末FeSi加入丁腈橡胶胶料中,制得橡胶基磁性复合材料,考察了铁氧体含量对所制橡胶复合材料在70℃下热氧老化168 h后的力学性能和电磁雾屏蔽效能的影响。发现老化对复合材料的力学性能未产生显著影响,含≥200份铁氧体H40或FeSi的复合材料具有明显的电磁雾吸收屏蔽性能,且热氧老化对复合材料的屏蔽性能没有显著影响。     

PBO纤维基本力学性能试验研究

针对PBO纤维的基本力学性能开展了试验研究。使用湿法缠绕工艺制备了PBO（AS）纤维束纱和PBO（HM）纤维束纱,制备了PBO纤维NOL环,测试上述两种PBO纤维束纱的拉伸性能,同时测试了PBO纤维NOL环层间剪切性能;在缠绕过程当中,PBO纤维工艺性好,适于湿法缠绕工艺使用。测试结果表明,PBO纤维的基本力学性能与报道值接近,其束纱拉伸强度高,层间剪切性能较低,说明PBO纤维表面活性差,改善PBO纤维的表面状态及其与树脂基体之间的界面相容性的研究工作将是PBO纤维复合材料以后研究的重点方向。     

氟橡胶/氢化丁腈橡胶复合材料的相容性、力学性能和热氧老化研究

将氟橡胶与氢化丁腈橡胶以不同比例进行共混,研究了共混体系中氟橡胶用量对相容性、力学性能以及耐老化性能的影响。结果表明,并用比例低于20份时,二者表现出较好的相容性;随着氟橡胶用量的增加,橡胶复合材料的拉伸强度逐渐降低,但与交联效率密切相关的100%定伸强度未出现单调递减现象。相反,当二者质量比为10/90时,100%定伸强度,扯断伸长率和撕裂强度出现峰值,同时耐热氧老化的能力最强。     

氢化丁腈橡胶/氟橡胶复合材料的相容性、力学性能及热氧老化性能

采用过氧化二异丙苯硫化体系将氢化丁腈橡胶(HNBR)与氟橡胶(FKM)进行共混,研究了HNBR/FKM复合材料的相容性、微观形态、力学性能及热氧老化性能。结果表明,在FKM用量低于20份(质量)时共混体系的相容性相对较好。随着FKM用量的增加,复合材料的拉伸强度降低,但100%定伸应力却表现出小幅增大的现象。当HNBR与FKM质量比为90/10时,复合材料的撕裂强度、扯断伸长率和100%定伸应力均出现最大值,并呈现出较好的耐热氧老化性能。     

PBO纤维表面特性对酚醛复合材料拉伸性能的影响

复合材料良好的界面结合可使增强纤维发挥最大的承载作用,良好的纤维表面性能有助于纤维性能转化率的提高,从而有利于其力学性能。为研究国产聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维表面特性对酚醛基复合材料拉伸性能的影响,采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和接触角测量仪分析了三种国产高模型PBO纤维的表面特性,并计算其纤维强度转化率。研究发现,PBO纤维的表面粗糙度和沟槽等对复合材料的界面性能及纤维强度转化率具有显著影响。结果表明：三种国产PBO纤维表面均有明显的黏附物和纤维向沟槽,表面杂质少、沟槽较多,表面粗糙度最大、表面自由能最高的PBO-A纤维强度转化率最高,PBO纤维的强度转化率(40%～50%)远低于碳纤维的强度转化率(70%～90%),其与树脂的工艺匹配性有待进一步提高。     

纤维表面处理剂对复合材料力学性能的影响

一、引 言 纤维复合材料的性能不仅与所用的增强材料和基体树脂有关,而且在很大程度上与增强材料和树脂之间的粘接好坏有关。用表面处理剂对增强纤维进行表面处理,以改善纤维与树脂这两类性质差别很大的材料之间的粘接性能,是提高复合材料基本性能的有效途径。然而,不同的表面处理剂其表面处理的效果是不同的。因此,选择合适的表面处理剂以提高复合材料的基本性能,是一项十分有意义的工作。