热固性和热塑性硼酚醛树脂的配比对绝热层材料力学、粘接和烧蚀性能的影响

分别将热固性(FB)和热塑性(SFB)两种硼酚醛树脂按照质量比为0 :20,5:15,10:10,15:5 and 20:0的比例添加到EPDM基热绝缘材料中,研究了FB和SFB的质量比对热绝缘材料的力学性能、粘接性能和烧蚀性能的影响.结果显示,随着FB用量增加和SFB用量降低,绝热层材料的应力应变曲线逐渐变陡,交联密度、拉伸强度和粘接强度不断增加,抗烧蚀性能不断增强,但是其断裂伸长率却显著下降;而当FB和SFB树脂的重量比为10:10时,材料的综合性能均比较理想.     

热固性和热塑性硼酚醛树脂的配比对绝热层材料力学、粘接和烧蚀性能的影响EI

分别将热固性(FB)和热塑性(SFB)两种硼酚醛树脂按照质量比为0 :20,5:15,10:10,15:5 and 20:0的比例添加到EPDM基热绝缘材料中,研究了FB和SFB的质量比对热绝缘材料的力学性能、粘接性能和烧蚀性能的影响.结果显示,随着FB用量增加和SFB用量降低,绝热层材料的应力应变曲线逐渐变陡,交联密度、拉伸强度和粘接强度不断增加,抗烧蚀性能不断增强,但是其断裂伸长率却显著下降;而当FB和SFB树脂的重量比为10:10时,材料的综合性能均比较理想.     

NBR填充体系和NBR/Zn(MMA)2合金硫化动态力学响应的研究

用MDR2000无转子流变仪研究了NBR、NBR／HAF、NBR／HAF／DOP体系和NBR／Zn(MAA)2弹性体合金硫化过程的动态力学响应。结果表明，随着Zn(MAA)2用量增大，合金体系的焦烧时间、正硫化时间缩短，最高弹性转矩显著增大，表明Zn(MAA)2提高了体系的交联密度和交联速度。当Zn（MAA）2用量为40份时，合金的力学性能优于NBR／HAF和NBR／HAF／DOP硫化胶，而动态力学损耗居于两者之间。     

低密度纤维增强纳米孔树脂基复合材料的断裂机制

纤维增强纳米孔树脂基复合材料(IPC)是一类轻质高效防隔热一体化耐烧蚀材料,具有典型的非均质结构特征。在外加载荷下,内部的纳米孔隙将会衍生出微裂纹。裂纹的萌生、聚合和扩展对复合材料的强度、刚度、变形性等力学性能有着重要的影响。本文分别以石英纤维针刺网胎(NQF)、石英纤维针刺网胎/纤维布(NQCF)为增强体,制备得到不同纤维结构增强的纳米孔酚醛树脂(NPR)基复合材料(NQF/NPR、NQCF/NPR),对比研究了材料拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率及拉伸疲劳性能,并采用CT原位拉伸装置表征了拉伸过程中复合材料的微观结构演变。结果表明：纤维布的引入极大提高了复合材料的力学性能,并且微裂纹首先在针刺区域边缘的树脂基体中出现。在裂纹扩展过程中,纤维结构对树脂基体的损伤起到了不同程度的阻碍作用。最后结合有限元法建立了NPR及纤维布的有限元模型,分析了不同尺度下材料的断裂机制。     

国产化酚醛纤维在不同橡胶基绝热材料上的应用

为实现高性能有机酚醛纤维在热防护材料上的应用，初步探索了酚醛纤维在不同橡胶基绝热材料上的应用，制备了酚醛纤维复合的丁腈绝热层(NBR/PF10)、三元乙丙绝热层(EPDM/PF10)、聚磷腈绝热层(PDPP/PF10)和硅橡胶绝热层(Silicone/PF10);通过热失重分析、万能拉力试验机、SEM、氧-乙炔烧蚀方法等研究了4种绝热层的耐热性能、硫化特性、力学性能、与铝片之间的粘接性能以及耐烧蚀性能。结果表明：PDPP/PF10具有最优异的耐热性能和耐烧蚀性能；NBR/PF10拉伸强度最高，与铝片粘接性能较强；Silicone/PF10强度较低，粘接性能较弱，且烧蚀炭层脱落严重；EPDM/PF10加工性能优异，但耐烧蚀性能较差。酚醛纤维优异的瞬时耐高温性有望在柔性橡胶基绝热材料尤其是在NBR绝热层和PDPP绝热层上实现耐烧蚀纤维填料的应用。     

热处理环境对Al_(2)O_(3)纤维力学性能及微观结构的影响EI

连续氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料是航空航天领域理想的热结构材料之一,复合材料的力学性能很大程度取决于连续氧化铝纤维的力学性能,目前不同热处理环境对连续氧化铝纤维力学性能及微观结构的影响鲜有报道。本研究以Nextel 610连续氧化铝纤维为对象,研究热处理气氛、热处理温度和热处理时间等因素对其力学性能及微观结构的影响。结果表明:空气气氛下,当热处理温度由1000℃升高至1400℃时,纤维的单丝拉伸强度由2.58 GPa下降至0.94 GPa,表面晶粒尺寸由97.3 nm增大至184.1 nm;水汽气氛下,当热处理温度由1000℃升高至1400℃时,纤维的单丝拉伸强度由2.18 GPa下降至0.95 GPa,表面晶粒尺寸由91.3 nm增大至171.7 nm。水汽气氛中的H_(2)O分子高温下向纤维内部扩散,使纤维内部缺陷增多,导致热处理工艺参数相同时,水汽气氛下纤维的单丝拉伸强度低于空气气氛,纤维表面晶粒在水汽气氛下的生长速率小于空气气氛。     

热处理环境对Al_(2)O_(3)纤维力学性能及微观结构的影响EI北大核心

连续氧化铝纤维增强陶瓷基复合材料是航空航天领域理想的热结构材料之一,复合材料的力学性能很大程度取决于连续氧化铝纤维的力学性能,目前不同热处理环境对连续氧化铝纤维力学性能及微观结构的影响鲜有报道。本研究以Nextel 610连续氧化铝纤维为对象,研究热处理气氛、热处理温度和热处理时间等因素对其力学性能及微观结构的影响。结果表明:空气气氛下,当热处理温度由1000℃升高至1400℃时,纤维的单丝拉伸强度由2.58 GPa下降至0.94 GPa,表面晶粒尺寸由97.3 nm增大至184.1 nm;水汽气氛下,当热处理温度由1000℃升高至1400℃时,纤维的单丝拉伸强度由2.18 GPa下降至0.95 GPa,表面晶粒尺寸由91.3 nm增大至171.7 nm。水汽气氛中的H_(2)O分子高温下向纤维内部扩散,使纤维内部缺陷增多,导致热处理工艺参数相同时,水汽气氛下纤维的单丝拉伸强度低于空气气氛,纤维表面晶粒在水汽气氛下的生长速率小于空气气氛。     

水菱镁石-Mg(OH)_2协同聚乙烯阻燃复合材料的性能与分解行为

以水菱镁石(HM)和Mg(OH)_2为阻燃剂,利用双螺杆挤出机制备了一系列HM-Mg(OH)_2协同聚乙烯(PE)阻燃复合材料。采用垂直燃烧仪、极限氧指数仪、锥形量热仪和拉伸性能测试仪分别测试了HMMg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的阻燃性能和拉伸性能,采用热重分析仪研究了HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的热分解行为。结果表明,HM与Mg(OH)_2以适当比例复配作为阻燃剂能在更宽的燃烧温度范围内发生分解,起到更好的阻燃效果,在极限氧指数和拉伸强度不变的前提下,HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的成本大幅下降。两种阻燃剂协同可以减少复合材料点燃初期的无效甚至负面分解,保留了HM分解产物对PE基体高温下分解的抑制作用,同时还可以在燃烧区域表面形成较为稳定和不易破坏的鳞片状保护层,加之复合阻燃剂总体更高的总分解释放率,多种因素共同作用,使复合材料的阻燃效果提高。当HM和Mg(OH)_2以质量比1∶2协同且用量达到复合材料总质量的60wt%时,HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的极限氧指数为28%,垂直燃烧级别达到UL-94V-0级,拉伸强度达到28.8 MPa。     

三元乙丙橡胶/氯丁橡胶共硫化阻燃橡胶的制备及性能EI北大核心CSCD

采用一步模压法制备了三元乙丙橡胶/氯丁橡胶(EPDM/CR)共硫化阻燃橡胶,并用无转子流变仪、动态力学分析仪和扫描电子显微镜研究了EPDM相与CR相的硫化速率、交联密度、分子链运动性和相容性与共混胶力学性能及微观形貌之间的联系。结果表明,通过改变促进剂乙撑硫脲(Na-22)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)的含量,均能有效地减小EPDM相与CR相硫化速率和交联密度的差值,改善两相的共硫化性,从而提高两相的相容性。改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的含量,能够有效地改善EPDM与CR的相容性,但会降低EPDM/CR的硫化速率和交联密度,损害两相的共硫化性。在Na-22、TMTD和EPDM-g-MAH的添加量分别为1.50 phr、2.10 phr和10.00 phr时,EPDM/CR硫化胶的拉伸断面平整,出现了明显的脊柱线,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为17.84 MPa,483.75%和28.38 k N/m。     

增塑剂对聚乳酸玻璃化转变温度影响的研究

采用熔融共混法将2种增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)、环己烷1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)和助剂蒙脱土(DK-2)按不同配合比与聚乳酸(PLA)混合,制备了一种既有较高断裂伸长率又有较高玻璃化转变温度(T_g)的改性PLA材料。研究结果表明,选用2种增塑剂(TBC、DINCH)共混使用,它们能相互促进,在DINCH用量为10%(wt,质量分数)、TBC用量为6%(wt,质量分数),DK-2用量为2%(wt,质量分数)条件下,改性PLA材料的断裂伸长率达到150%,T_g达到48.7℃,拓宽了PLA的应用领域。     

甲基丙烯酸锌在聚丙烯酸酯橡胶中的应用研究

研究了甲基丙烯酸锌[Zn(MAA)2]对聚丙烯酸酯橡胶（ACM）的硫化特性、力学性能，热空气老化性能以及耐热油性能的影响，结果表明，Zn(MAA)2使得ACM胶料的正硫化时间延长，硬度明显提高，力学性能得以改善，热空气老化性能以及耐热油性能仍可保持较高水平，X射线电子能谱和差式扫描量热分析表明，硫化过程中Zn(MAA)2参与了ACM胶料体系中的交联反应。     

Effect of Low Molecule Polyamide and Nano-SiO2 on Properties of the Poly （MMA/BA/MAA）

Effects of low molecule polyamide （LMPA） and namometer SiO2 particles on the properties of the poly （MMA/ BA/MAA） adhesive for wearable and nonskid PVC （polyvinyl carbazole） materials were investigated. The experimental results show that the shear strength of poly （MMA/BA/MAA）/LMPA is increased, when the LMPA is added into poly （MMA/BA/MAA）. The optimum addition of LMPA is about 4 wt pct. By adding 3 wt pct nano-SiO2 into poly （MMA/BA/MAA）/LMPA adhesive, its properties such as the shear strength, thermal stability, wear resistance and sea waterproof resistance are increased too.     

不饱和羧酸盐对硅橡胶/EPDM并用胶结构与性能的影响

探索了2种不饱和羧酸盐对硅橡胶/三元乙丙橡胶并用胶结构与性能的影响,并与EVA树脂的补强效果进行了比较。实验结果发现,在甲基丙烯酸镁用量较少时,并用胶仍基本保持原有的交联结构,定伸应力升高,强度和伸长率提高;在大用量下,由于不饱和镁盐的就地聚合微米粒子的生成,使并用胶的交联和补强结构发生了变化,橡胶定伸应力、硬度和刚性大幅提高,但伸长率显著降低。甲基丙烯酸锌盐与镁盐相比,定伸应力更高,抗张强度和伸长率略低。EVA树脂的引入使并用胶的定伸应力轻微增大,拉伸强度和伸长率提高,扯断永久变形有所增大。     

Evaluation of ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) aging in UV/condensation environment by principal component analysis (PCA)

Artificial weathering tests on ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) were conducted in UV/condensation environment for different time periods up to 90 days. Principal component analysis (PCA) was used to evaluate the 11 aging parameters of EPDM including surface properties, crosslink density and mechanical properties. The results showed that EPDM aged quickly in the first 18 days of exposure and then slowed up. Among the 11 evaluating parameters, tensile stress at 100% elongation, surface tension and carbonyl content are strongly associated. The crosslink density is also well correlated with the hardness.     

Mechanical properties and flame-retardant of PP/MRP/Mg(OH)2/Al(OH)3 composites

The flame retardant and mechanical properties of polypropylene (PP) composites filled with microencapsulated red phosphorus (MRP) and magnesium hydrate (Mg(OH)₂)/aluminum hydrate (Al(OH)₃) were measured. It was found that the synergistic effects between the MRP and Mg(OH)₂/Al(OH)₃ on the flame retardant and tensile properties of the composites were significant. The limit oxygen index and smoke density rank of the composites increased nonlinearly while the horizontal combustibility rate decreased nonlinearly with increasing the MRP weight fraction. The Young modulus and the tensile elongation at break increased while the tensile yield strength and tensile fracture strength decreased slightly with increasing the MRP weight fraction. Both the V-notched Izod and Charpy impact strength increased with increasing the MRP weight fraction. Moreover, the tensile yield strength of the composites estimated using an equation published previously was roughly close to the measured data.     

Degradation Characterization of Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) Rubber in Artificial Weathering Environment

Ethylene-propylene-diene monomer containing 5-ethylidene-2-norbornene as diene was exposed to artificial weathering environment produced by a xenon lamp light exposure and weathering equipment for different periods of time. The changes of surface color and mechanical properties were monitored by spectrophotometer, computer-controlled tensile testing and hardness measurements. Crosslink density of ethylene-propylene-diene monomer specimens was measured by the solvent swell method. The results showed that the surface of ethylene-propylene-diene monomer became yellower due to the form of carbonyl group. The degradation process proceeded predominantly via cross-linking. With increase in crosslink density, the tensile strength increased and the elongation at fracture decreased.     

PVA/Mg（NO3）2复合膜的制备及性能

采用溶液成膜的方法制备了不同Mg(NO3)2含量的聚乙烯醇(PVA)/Mg(NO3)2复合薄膜。考察了PVA/Mg(NO3)2复合薄膜在相对湿度为54%时的含水量。采用X射线衍射(XRD),差示扫描量热(DSC),动态力学性能(DMA)和力学性能测试方法研究了Mg(NO3)2对PVA膜的结构和性能的影响。结果表明,Mg(NO3)2与PVA的相容性非常好,所制备的PVA/Mg(NO3)2复合膜的透明性好。Mg(NO3)2的加入能显著破坏PVA中的氢键作用,增加PVA膜中的水含量,降低PVA的结晶度,使复合膜的玻璃化温度明显降低。拉伸实验表明,PVA/Mg(NO3)2具有比纯PVA膜更低的拉伸强度和更高的断裂伸长率。     

Mg/Zn/Al瞬间液相过冷连接界面的组织与性能研究

采用瞬间液相过冷连接方法对AZ31镁合金/锌中间层/5083铝合金进行连接,利用SEM、XRD、拉伸实验机和微观硬度计对结合界面的微观组织、力学性能进行了表征。结果表明,以锌作中间层,采用瞬间液相过冷连接可以实现AZ31镁合金与5083铝合金的有效连接,接头的最高抗拉强度可以达到38.5MPa,随着低温扩散保温时间的延长,扩散层厚度随之增加,接头的抗拉强度也随之升高;接头的拉伸断口属于脆性断裂,结合界面形成了MgZn2和少量的Mg17Al12金属间化合物;结合界面的微观硬度最高达170。