一种适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂的研究

基于苯并噁嗪和三官能环氧树脂的共混体系,制备了可用于热熔法制备预浸料的阻燃型基体树脂。考察了树脂体系的软化点、粘性,并对其固化物的阻燃性能、耐热性能及弯曲性能进行了测试。结果表明,通过配方调整,该树脂体系粘性满足热熔法的成型要求,其固化物阻燃性能达到UL-94 V-1,极限氧指数为33,玻璃化转变温度为212℃,弯曲强度达131MPa。通过加入催化剂间苯二酚调节体系的粘度变化,当间苯二酚含量为2wt%时,体系满足预浸料制备复合材料时对粘度变化的要求。该适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂可用于航空航天领域。     

苯并噁嗪树脂改性研究进展

综述了近年来国内外在BOZ(苯并噁嗪)树脂基础研究与耐热改性等方面取得的研究性进展;介绍了BOZ树脂的改性方法,并对BOZ树脂的未来发展方向进行了展望。     

热熔法预浸料制备工艺研究

本文简要介绍了热熔法制备预浸料制备工艺,着重阐述了辊面温度、运行速度、压力等因素等预浸料纤维浸润性的影响,并给出了预浸料质量稳定性的试验结果。     

苯并噁嗪/含磷环氧/含氮酚醛共混体系结构与性能的研究

针对双酚A型苯并噁嗪无法满足较高阻燃要求的缺陷,在双酚A型苯并噁嗪中引入含磷环氧、含氮酚醛,制备了三元共混浇铸体,通过测定凝胶化时间、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析(DMA)、热失重分析(TGA)、垂直燃烧、锥形量热等测试手段研究了共混体系固化反应及结构与性能间的关系。研究表明:在共混体系中,随着环氧树脂含量的增加,固化产物的初始储能模量和玻璃化转变温度均减小,同时还有效地发挥了固相、气相阻燃的作用;含氮酚醛的引入,除有效催化固化反应和降低固化反应温度外,还发挥了气相阻燃的作用。含磷环氧和含氮酚醛均能有效提高热稳定性和阻燃性能;含氮酚醛中的氮源比苯并噁嗪中的氮源对阻燃、提高热稳定性等性能所发挥的作用更明显。     

生物基苯并噁嗪树脂的研究进展

苯并噁嗪树脂作为一种20世纪90年代出现的新型热固性树脂,因其优异的热性能、力学性能、尺寸稳定性以及灵活的分子设计性等受到学术界和工业界的广泛关注。目前,它已经在航空航天、运输、石油天然气、电子制造等多领域得到应用。然而,一直以来苯并噁嗪树脂的发展大多与石油基的化学品有关。持续增长的全球能源危机、环境问题促使研究者们开始转向自然界中寻找原料。天然可再生原料的结构多样性和独特功能使其成为高性能苯并噁嗪树脂的强有力候选者。本文重点介绍了近年来利用可再生的酚类原料制备苯并噁嗪树脂的研究进展。另外,也简单概述了生物质胺源在苯并噁嗪树脂领域的应用。最后,对未来生物基苯并噁嗪树脂的发展方向进行了展望。     

热熔预浸料预浸工艺研究

采用幅宽300mm热熔预浸机,对碳纤维/环氧树脂热熔预浸料制作过程中预浸温度、平压辊间隙、预浸速度等影响预浸料质量的主要工艺参数进行研究。对含浸过程中出现的问题进行了分析,得到适合该设备型号制作碳纤维/环氧树脂热熔预浸料的工艺参数优化值:预浸温度控制为100~105℃,预浸速度控制为4~5m/min,间隙为380~400μm之间,冷却板温度控制在16℃左右,收卷张力控制为300N/m。     

高性能苯并噁嗪模压复合材料的研究

利用不同苯并噁嗪树脂体系胶液浸渍短切玻璃纤维,制得苯并噁嗪模塑料,并热压成型.通过对各树脂体系升温黏度变化、DSC固化行为以及凝胶化时间的研究,表明胺类催化剂或环氧-胺类催化剂的加入明显降低了苯并嗯嗪的热固化温度,提高了体系反应活性.对模压制品弯曲性能和耐热性能进行表征,得出加入环氧-胺类催化剂的苯并噁嗪体系,弯曲强度和弯曲模量分别达到565 MPa和22.7 GPa,明显高于普通酚醛、聚酯模压材料,玻璃化转变温度达到195℃,具有较好耐热性.模压制品的弯曲断面观察结果显示玻纤被树脂良好浸渍,纤维树脂间显示了良好的黏结性.     

EP/苯酚-苯胺型单环苯并噁嗪树脂共聚体系研究

采用无溶剂法合成了苯酚-苯胺型单环苯并噁嗪树脂(P-a),然后将其与环氧树脂(EP)进行共聚,并采用差示扫描量热(DSC)法对该共聚体系的固化特性进行了研究。结果表明:不同P-a/EP质量比的复合材料体系,其冲击强度由纯EP体系的16.12 kJ/m2分别降至14.51 kJ/m2(质量比10%)、13.90 kJ/m2(质量比30%)和14.15 kJ/m2(质量比50%);纯EP体系的弯曲强度和弯曲模量分别为100.56 MPa和3.46 GPa,而P-a/EP体系的最大弯曲强度和弯曲模量分别为110.26 MPa和3.84 GPa;EP/P-a体系含氮量最高为3.52%,但各组试样均燃尽,说明单纯增加树脂体系的氮含量并不能有效提高其垂直燃烧性能。     

含硼苯并噁嗪玻璃布层压板的研制

以甲醛、苯酚、硼酸和二元胺为原料合成了含硼苯并噁嗪树脂(BBZ)。采用核磁共振仪、红外光谱仪、DSC及TGA分析研究了BBZ树脂的结构,树脂及其固化物(PBBZ)的热性能,并对树脂溶液和浸胶布的性能以及层压板的力学和电性能进行了测试。结果表明,BBZ具有较好的热稳定性;PBBZ的玻璃化温度(Tg)为183℃,并具有优良的热分解稳定性,5%热失重温度为423℃,800℃残炭率为65%。其层压板具有较好的热态保持率(180℃为74.5%,200℃为58.9%),燃烧等级达到V-0级,同时具有较好的电性能和力学性能。     

苯并噁嗪改性二苯醚玻璃布层压板的制备及性能

本文介绍了一种改性二苯醚树脂的合成及其玻璃布层压板的制备方法,并对其性能进行了全面测试.实验结果表明,采用苯并噁嗪改性二苯醚树脂制备的玻璃布层压板,其工艺性优于苯酚改性二苯醚树脂,且成本较低.用作H级绝缘材料,市场前景广阔.     

碳织物复合材料力学性能研究

本文研究了织物编织类型及树脂含量对碳织物复合材料力学性能的影响。试验结果证明，平纹织物复合材料的力学性能最低，缎纹织物复合材料的力学性能最高；当树脂含量为wt42—45％时，碳织物复合材料的拉伸、压缩性能最佳。     

反应熔体浸渗法制备C/SiC复合材料的结构与力学性能

采用反应熔体浸渗法制备了二维碳/碳化硅陶瓷基复合材料,并对材料的结构和力学性能进行了研究.研究表明,复合材料致密度很高,密度为2.31g/cm3,开气孔率为1.39%;垂直和平行碳布方向的压缩强度高且差别很小,分别为417.55MPa和409.28MPa,材料的压缩破坏主要由基体的压剪组合破坏情况决定,表现为剪切型破坏形式;材料的层间剪切强度高,数值为43.15MPa,明显高于采用CVI工艺制备的同类复合材料的强度值29.10MPa,层间剪切破坏主要由碳布层间基体的剪切破坏情况决定.     

开环聚合酚醛树脂基玻璃布层压板性能的研究

详细讨论了树脂组成、催化剂、纤维种类和层压板成型工艺等因素对开环聚合酚醛树脂基玻璃布层压板力学性能、耐热性和阻燃性的影响。     

热压烧结制备SiO2f/SiO2复合材料的析晶行为及力学性质

热压烧结制备了单向连续石英纤维补强的石英复合材料.研究了热压压力和烧结温度对复合材料的析晶行为及力学性能的影响,借助扫描电镜和透射电镜等手段观察和分析了材料的显微结构并用X射线衍射法鉴别物相变化.结果表明:热压烧结温度和压力对复合材料中方石英的析出有着显著的促进作用;而热压中石英纤维比石英基体易于析晶是造成复合材料力学性能下降的主要因素.在1 250℃,12 MPa热压制备的样品抗弯强度能达到113.9 MPa.     

微波固化成型三维中空复合材料结构的力学性能

为了改善三维中空复合材料结构微波固化成型的固化均匀性,提出了添加外部导热附加模具和内部微波吸收剂两种不同的方法。通过试验研究了附加模具的材料、厚度以及微波吸收剂种类和含量对三维中空复合材料结构力学性能的影响。结果表明,结构的平压失效模式包括芯柱失稳和压溃,剪切失效模式为芯材剪切失效和界面脱粘,短梁弯曲的失效模式为面板/芯材界面的脱粘后屈曲破坏。相比于未添加附加模具,AlN和Al_2O_3陶瓷均可以提高结构的力学性能,但AlN的增强效果更显著。AlN模具厚度的增加不利于结构的力学性能,模具厚度从0.5 mm增加到1.5 mm时,结构的平压、剪切和芯材剪切强度均随之降低。微波吸收剂的添加均可提高中空结构的力学性能,其中剪切和芯材剪切强度随着石墨含量的增加而增加,平压强度随着石墨含量的增加先增加后降低,而Fe_3O_4含量变化则对结构力学性能的影响不显著。     

风电叶片用国产碳纤维预浸料工艺性能和力学性能研究

应用碳纤维制备风电叶片结构件是大型风电叶片制作技术的一个发展方向。为推动国产碳纤维的发展应用,给出了风电叶片对碳纤维预浸料的技术要求,研究了国产碳纤维预浸料和进口碳纤维预浸料的力学性能和工艺性能,通过对比分析发现,面密度低的国产碳纤维预浸料力学性能高于进口碳纤维预浸料,但面密度≥600g/m2的国内碳纤维预浸料的工艺性能较差,需要进一步改进。     

风机叶片用单向碳纤维预浸料性能研究

为了提高风机功率,叶片的长度不断增加,因此碳纤维在风机叶片中的应用成为了必然趋势。本文研究了三种单向碳纤维预浸料的拉伸、弯曲、压缩以及纵横剪切性能,通过性能测试和断口微观观察分析发现,三种碳纤维/环氧树脂预浸料的纤维和树脂在性能上存在一定的差异,为合理选用风机叶片材料提供了一定的实验基础。     

SiO2/CrO3对SHS陶瓷复合钢管力学性能的影响

采用重力分离自蔓延高温合成技术,制备了陶瓷内衬复合钢管,研究了添加CrO3和SiO2对陶瓷复合钢管的压溃强度、压剪强度、陶瓷层相对密度、显微硬度的影响。结果表明：添加SiO2可以通过增加低熔点相来提高复合钢管的力学性能,以CrO3部分取代Fe2O3可以通过升高反应温度来提高复合钢管的力学性能。同时加入4％SiO2(质量分数,下同）和8％CrO3,可以获得性能优良的陶瓷内衬复合钢管。