氯水老化pH值对氨纶结构与性能的影响

为了研究氯水老化pH值对氨纶的影响,使用不同pH值的次氯酸钠溶液对氨纶进行老化处理,随后采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热及力学性能测试分析老化后样品的氢键化程度、微相分离程度、结晶性、热性能与拉伸性能。结果表明:氨纶氢键化程度、微相分离程度和硬段结晶度都随氯水p H值的降低而减弱。在热性能方面,随着氯水pH值的降低,氨纶的玻璃化转变温度与软段结晶熔融温度升高,软段结晶度减小。在拉伸力学性能方面,低pH值氯水处理后的氨纶表现出更小的断裂强力和断裂伸长率。     

高温高湿环境下紫外老化对氨纶结构及性能的影响

使用QUV紫外耐候试验机进行老化实验,研究了高温高湿环境下紫外老化对氨纶力学性能及微观结构的影响,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热、X射线衍射及力学性能分析探究氨纶紫外老化规律及机理,结果表明:随老化时间增加,N—H基氢键化程度变大,C—N键断裂,侧链上甲基脱氢变为更加活泼的亚甲基;氨纶热性能不断下降,玻璃化转变温度(Tg)不断升高且微相分离程度变差;结晶度在老化初期变化较小,呈先增后减的趋势,在老化150 h达到峰值。紫外老化后的氨纶,断裂伸长率及断裂强力在老化初期(0~50 h)下降明显,随后缓慢上升,分别在200 h及150 h骤降;老化前后氨纶弹性模量与结晶度变化趋势近似,弹性模量先增后减,在老化100 h达到峰值,300%弹性回复率不断下降。FTIR图谱1 110 cm^-1处显示氨纶老化前后醚基无显著变化,而1 710 cm^-1处样品吸水后产生的C=O基峰及3 317 cm^-1处因紫外光照C—N键断裂而引起的N—H吸收峰明显变弱,证明氨纶紫外老化本质是紫外光解及水解的协同作用,温度起到加速老化作用。     

低温易定形氨纶的定形机制

测试了一种常规氨纶与一种低温易定形氨纶的定形效率及其定形前后力学性能的变化,并利用差示扫描量热法(DSC)研究了热处理过程中常规氨纶与低温易定形氨纶的热力学行为,利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了加热过程中,常规氨纶与低温易定形氨纶的结构变化,发现130℃下,低温易定形氨纶的定形效率远远高于常规氨纶。低温易定形氨纶的定形机制为:升温使得组成纤维的聚合物链段获得足够的能量,分子链间氢键发生解离,分子链被拉伸滑移,当温度降低时,分子链重新形成氢键,并在新的位置被固定下来,进而实现纤维的热定形。     

特高压输电用复合绝缘子HTV硅橡胶的湿热老化特性研究

以800kV特高压用高温硫化（High temperature vulcanization,HTV）硅橡胶绝缘护套材料为研究对象,分别在70℃×85%RH、80℃×85%RH、90℃×85%RH三种不同条件的湿热环境下老化1000h。对老化前后试样进行拉伸强度、撕裂强度、体积电阻率、相对介电常数及介质损耗因数,以及憎水性测试分析,探讨不同条件的湿热环境下对特高压用HTV硅橡胶力学性能、电气性能以及憎水性的影响。试验结果表明,在三种湿热环境中特高压用HTV硅橡胶试样的憎水性能未发生明显变化,相对其他两种湿热老化条件,在70℃×85%RH的湿热环境中力学性能和电气性能明显下降。     

甬道风量对干纺氨纶结构与性能的影响

采用聚四亚甲基醚二醇、4,4'–二苯基甲烷–二异氰酸酯、乙二胺、N,N–二甲基乙酰胺制成纺丝原液,分别在甬道风量为630,660,690,720,750 m3/h下制备了5种干纺氨纶。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射测试仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机研究了5种氨纶的氢键、热性能、结晶性以及拉伸性能。结果表明,随着甬道风量的增加,氨纶硬链段内部氢键化程度降低、结晶度降低,导致氨纶拉伸断裂强力降低;软链段局部取向程度降低、玻璃化转变温度降低,导致氨纶拉伸断裂伸长率增大。     

紫外老化温度对氨纶性能的影响

为了考察氨纶在不同温度下的紫外老化特性,采用了红外光谱、热重分析仪和万能试验机对老化后纤维的外观形貌、微观结构和力学性能进行了测试表征。结果表明,相对于软链段,老化温度对硬链段的影响更加显著。随着老化温度的增加,氨纶热稳定性不断降低,氢键化程度也随之下降,断裂伸长率不断增加,400%应变模量不断降低,且内耗逐渐升高。在老化过程中伴随着交联反应,氨纶颜色随温度的增加依次加深。该研究结果可为氨纶的生产使用提供依据。     

湿热环境对CFRP层板力学性能影响预测

通过万能试验机对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层板力学性能测试,研究了CFRP经湿热环境处理后力学性能的变化规律,并通过分析与改进古尼耶夫中值老化方程,建立了适用于经湿热环境处理后的CFRP层板强度估算公式。研究表明:干燥环境下CFRP层板力学性能随环境温度升高而基本不变;85%RH湿度下层板的力学性能均随环境温度升高而下降;70℃水浴环境下层板拉伸性能进一步下降;预测70℃水浴环境下层板拉伸强度与试验数据的误差较小。     

抗氧体系对辐照交联聚烯烃电缆料低温性能的影响

通过研究两种不同抗氧体系的特性,分析其对辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃材料的拉伸性能、耐低温性能及耐老化性能的影响。结果表明:LA抗氧体系,辐照交联程度偏高,辐照剂量对交联程度的影响较小,低温性能较好,高温老化后的力学性能变化较小;LB抗氧体系,辐照交联程度较低,随着辐照剂量的变化,交联程度的变化较为明显,低温性能较差,高温老化后的力学性能变化较大。     

运动训练器材用碳纤维复合材料的湿热老化行为研究

采用真空辅助成型的方法制备运动训练器材碳纤维复合材料层合板,研究了40℃和60℃的湿热老化环境下碳纤维复合材料的吸湿率、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和剪切强度变化,并观察了不同老化条件下的拉伸断口形貌。结果表明,温度越高,运动训练器材碳纤维复合材料的平衡吸湿率、线性段斜率和扩散系数越大。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度都先增后减,分别在老化时间为14d和7d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的压缩强度先增大后减小,在老化时间为35d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度先增大后减小,在老化时间为7d时取得最大值;当湿热老化温度为60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度逐渐减小。碳纤维复合材料在湿热环境下的力学性能变化,主要与温度和湿度共同作用下碳纤维复合材料的增塑和固化有关。     

SRM复合材料壳体湿热老化双因素显著性研究

本文采用加速湿热老化试验（60℃／80％RH、60℃／95％RH、70℃／80％RH、70℃／95％RH）,研究了玻璃纤维复合材料在湿热条件下的性能变化,并利用Origin软件绘制了最大拉伸强度-时间曲线。采用双因素显著性分析的方法建立了数学模型,针对两种因素（温度和湿度）在老化过程中对玻璃纤维复合材料最大拉伸强度的影响进行了量化研究。结果表明：湿热条件下复合材料力学性能下降明显;加速老化初期（2天）,温度和湿度的单独作用不明显,对应的F值分别为1.347615和1.107897,都小于Fcrit（3.458）;加速老化中期（6天和14天）,温度和湿度的单独作用比较明显,对应的F值也比Fcrit大;加速老化后期（28天）,湿度的影响凸显,其F值为16.74582。     

拉伸速率对氨纶力学性能的影响研究

氨纶被外力拉伸时,拉伸速率与其内部链段运动速率的差值对氨纶的力学性能影响很大。为研究不同拉伸速率对氨纶力学性能的影响,选用晓星公司生产的线密度为622.2 dtex的氨纶,在仅改变拉伸速率的情况下对氨纶进行一系列的弹性试验,测试其应力松弛率、弹性回复率、塑性变形率等力学性能。结果表明:当定伸长率为300%,拉伸速率分别为500、400、300、200和100 mm/min时,随着拉伸速率的增加,氨纶的应力松弛率不断增加,弹性回复率不断减小,塑性变形率不断增大。     

聚羟基丁酸-羟基戊酸共混干纺初生纤维的研究

将不同羟基戊酸(HV)含量的聚羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯(PHBV)进行溶液共混,采用干法纺丝工艺获得PHBV共混纤维。通过SEM、DSC、XRD等仪器对所得纤维表面形态、热性能及力学性能随时间变化等进行了研究。结果表明,所得PHBV共混纤维表面有凹槽;随着共混HV含量的增高,PHBV共混纤维的熔点逐渐降低,结晶度逐渐减小;对于未经后处理的初生纤维,纺后4h内纤维的断裂伸长可达300%以上,断裂强度及断裂伸长也随着共混物中HV含量的增大而有所提高。通过共混降低了纤维脆性转变速率,为后续加工提供了性能良好的初生纤维。     

后处理对半芳香透明聚酰胺力学性能的影响

采用固相后缩聚工艺制备了一系列不同熔体流动速率的半芳香透明聚酰胺（SATPA）,研究了材料的吸水性能和调湿、退火后处理对材料力学性能的影响。结果表明,固相后缩聚SATPA的吸水性能不随熔体流动速率的减小而变化,但外界条件对吸收速率有一定影响,水温越高,环境湿度越大,试样吸水速率越大,吸水前后试样尺寸基本不变。调湿处理后,试样性能提高不明显,断裂伸长率下降;退火处理后,试样的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均有所提高。     

循环拉伸对氨纶结构与性能的影响

为研究多次循环拉伸对氨纶微观结构和尺寸稳定性的影响,选用线密度为622.22 dtex的氨纶丝,分别对其拉伸1 000、4 000、16 000、45 000次。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析、热失重分析、力学性能测试等方法对拉伸后的试验样品进行了表征。结果表明:随着拉伸次数增加,氨纶的氢键化程度一直呈下降趋势;结晶度先上升后下降,拉伸1 000次时得最大值;拉伸次数少于4 000次时,氨纶热稳定性先保持不变,而后下降;力学性能方面,断裂强力与断裂伸长率都是先增后减,拉伸1 000次时都取得最大值;而内耗值一直降低。     

Effect of humidity and elevated temperatures on physical properties of UV-cured polymers

Many UV-cured acrylates, epoxides, and thiol-enes suffer a dramatic, reversible loss of tensile strength during exposure to moisture and/or elevated temperatures. Certain formulations are especially sensitive and lose up to 95% of their dry tensile strength in a humid environment. Glass transition temperatures of these materials are also much lower in high humidity than they are in low humidity. It is proposed that these losses of physical properties in high humidity are due to reduced intersegmental attractions of polymer chains caused by preferential hydrogen bonding to water.     

Synthesis and characterization of uv-curable acrylated urethane prepolymers,I. Effects of reactive diluents and relative humidity on physical properties

A UV-curable acrylated urethane prepolymer was synthesized from tolylene-2,4-diisocyanate (TDI), a polyether polyol (Arcol 1131) and endcapped with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) by addition reaction in the presence of dibutyltin dilaurate as catalyst. UV curing was performed with either diethylene glycol diacrylate or thiodiethylene glycol diacrylate as reactive diluent. The effects of reactive diluent types, their concentrations and the humidity of environment on mechanical properties of cured films were investigated. Changes in the tensile strength, elongation and Young's modulus values of the cured films upon addition of reactive diluents with different concentrations were related to the effect of the diluent on the crosslinking density of cured films. The increase of relative humidity from 50 to 95% caused a decrease of tensile strength and Young's modulus values of cured films. It is proposed that the decrease of these physical properties in high relative humidity is due to the formation of hydrogen bonding in polymer chains caused by water molecules.     

Improved toughening diamine-based polybenzoxazines constructed by controllable curing in polyhexahydrotriazine interpenetrating polymer networks

A series of diamine-based polybenzoxazine (PDMB)/polyhexahydrotriazine (PHT) interpenetrating polymer networks (IPNs) were successfully prepared by sequential polymerization. For the IPN structures, the mechanical and thermal properties were explored. Fourier transform infrared spectrometric studies provide evidence of intermolecular hydrogen bonding (OH…O) between PDMB and PHT, and the compatibility of these two polymers was enhanced by this hydrogen bonding. The homogeneous structures in the PDMB/PHT IPNs with a micro-level phase separation were observed from scanning electron microscope analysis. PDMB, however, is too fragile to form a film. Compared to pure PHT, PDMB/PHT IPNs exhibit 190% higher tensile strength and 284% higher elongation. PDMB/PHT-0.8 reaches an elongation at break of 12.40% and tensile strength of 118.67 MPa, showing better mechanical properties than the other PDMB/PHT IPNs. Results of dynamic thermomechanical analysis indicate a higher heat resistance for PDMB/PHT-0.8, and its glass transition temperature reached 238 °C. © 2022 Society of Chemical Industry.     

聚氨酯纤维的紫外老化特性及分析

为了考察聚醚型聚氨酯纤维的紫外老化特性,通过扫描电镜观察、黏数测定、红外光谱、小角X射线散射、动态热力学性能测试和拉伸性能测试对纤维在人工加速紫外老化条件下的表面形貌、化学结构、有序微区结构及力学性能的变化进行了表征。结果表明,在试验设置的紫外老化条件下,聚氨酯纤维在老化初期过程表面形貌无明显变化,后期出现明显刻蚀作用,黏数在老化过程中有一定程度的下降,纤维分子C—N键和少量C—O键发生断裂,硬段结构中氢键化程度先增大后减小,老化初期分子键断裂,提高链流动性,促使纤维分子形成有序微区,老化过程中纤维有序微区结构尺寸先增大后减小,玻璃化转变温度呈先上升后下降的趋势,断裂强力和断裂伸长率随着老化时间的增加而下降。研究结果为制备环境适应性强的聚氨酯纤维提供基础数据。     

PVC/CM热塑性弹性体的开发研究

研究了氯化聚乙烯橡胶(CM)的牌号及用量、增塑剂用量对PVC/CM热塑性弹性体性能的影响.试验结果表明:①PVC与CM5236用量比为100∶10、DOP用量为80份时,PVC/CM热塑性弹性体的力学性能最佳,拉伸强度可以达到12 MPa,断裂伸长率可达到400%~500%,而硬度则保持在65(邵氏A)左右;②高聚合度...     

湿热老化对LDPE/POE结晶行为和力学性能的影响

在温度(40±2)℃,相对湿度93%条件下,研究了湿热老化对低密度聚乙烯(LDPE)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物结晶行为和力学性能的影响。结果表明,随着湿热老化时间的延长,纯LDPE的拉伸强度以及POE用量分别为30%和70%共混物的断裂伸长率稍有增加。湿热老化对共混物的结晶行为产生了显著影响,且结晶行为的变化主要在老化前期完成。在老化中,POE的熔融峰和LDPE的低温熔融峰向高温方向漂移,并提高了共混物中LDPE在高温位置结晶的完善性和均一性。纯LDPE在老化过程中,小尺寸的晶体逐渐长大,结晶度逐渐增大,提高了LDPE结晶的完善性,且主要对LDPE(110)晶面产生明显的影响。