退役绝缘子芯棒粉末在电缆沟盖板中的应用

回收退役的聚合物绝缘子成为一个日益迫切的环境和经济问题。将退役绝缘子芯棒粉末粉碎,作为填料添加入玻璃纤维增强环氧树脂复合树脂盖板中,通过高温模压固化,制备了退役绝缘子芯棒粉末掺杂复合树脂电缆沟盖板。通过抗冲击韧性试验仪、热变形维卡温度测量仪和电子万能试验机对制备的退役绝缘子芯棒粉末掺杂复合树脂电缆沟盖板进行了力学性能及热学性能测试。结果表明:相关性能数据结果均高于普通混凝土盖板及钢纤维增强混凝土盖板。本实验在不影响复合树脂盖板各方面性能的条件下达到了回收利用大量退役芯棒的效果,在废旧高分子材料回收利用、节约能源、材料可持续发展方面具有重要意义。     

玻璃纤维增强耐高温改性环氧基拉挤电绝缘芯棒的研究

采用改性双马来酰亚胺预聚体对酸酐/环氧树脂体系进行了耐高温化改性, 制得一种耐高温玻璃钢拉挤芯棒用树脂基体配方。应用示差扫描量热、差动热分析和傅里叶红外光谱等对该改性环氧树脂体系的固化反应进行了研究, 对该树脂基体固化物和其玻璃纤维增强的拉挤芯棒的力学、电气和耐热性能也进行了研究。结果表明,该树脂基体满足拉挤工艺要求, 其性能达到技术指标要求。     

激光改性纤维对其增强环氧树脂复合材料力学性能的影响

利用激光对玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维进行表面改性后,以环氧树脂为基体,分别制备三种纤维增强环氧树脂复合材料。利用SEM和万能试验机对表面改性前后的碳纤维形态、力学性能及三种纤维/环氧树脂复合材料的力学性能和断面形貌进行表征,研究了纤维激光表面改性对三种纤维及其增强环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明:激光表面改性对碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能提升最高,其拉伸强度最大提高了77.06%,冲击强度最大提高了31.25%,玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能提升次之,而玻璃纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所下降。因此,激光进行表面改性适用于碳纤维和玄武岩纤维。     

有机复合绝缘子用耐酸性拉挤电绝缘芯棒

采用丙烯酸改性酚醛环氧树脂,并对以此树脂为基体,以DDSA为增韧剂研制成功一种耐酸性玻璃钢拉挤电绝缘芯棒用树脂基体配方。应用DSC、TGA和FT-IR等分析技术对该改性树脂基体的固化反应进行了研究,对其浇铸体以及玻璃纤维增强的拉挤芯棒的耐酸性、耐热性等性能也进行了研究。结果表明:该树脂基体满足拉挤工艺要求,用此树脂基体制得的玻璃钢拉挤芯棒具有优异的耐酸性以及良好的机电热性能。     

磨碎玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的制备及力学性能研究

用硅烷偶联剂对磨碎玻璃纤维表面进行改性,并制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料,采用超声分散对复合材料分散处理,探讨不同磨碎玻璃纤维粉质量比对环氧树脂基复合材料压缩、拉伸性能的影响。研究表明,添加磨碎玻璃纤维后,环氧树脂的强度和硬度显著增强。当磨碎玻璃纤维掺量在15%~25%之间时,复合材料的综合力学性能最好,其压缩强度、压缩模量、拉伸强度最高达到67.1 MPa、1.68 GPa、57.6 MPa,与纯环氧树脂相比提高了24%、35%、34%;断裂伸长率随着掺量的增加逐渐降低,当含量达到30%时比纯环氧树脂的降低了48%,表明添加玻璃纤维粉后环氧树脂脆性增强。目数小粒径较大的玻璃纤维粉对环氧树脂力学性能增强效果更优,但影响程度不如含量对复合材料力学性能的影响大。     

纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究

通过机械共混法制备了Al2O3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性。利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系。结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变。     

废PCB粉增强改性聚乙烯基木塑复合材料

通过裂解色谱-质谱、X射线荧光分析分析了废印刷电路板非金属粉末(简称废PCB粉)的基本性质,并研究了废PCB粉对废聚乙烯基木塑复合材料的增强改性效果。结果表明,废PCB粉中含有约33.99%的溴化环氧树脂、约61.26%的短玻璃纤维以及约1.29%的铜。适量的废PCB粉对聚乙烯基木塑复合材料的改性效果十分突出,当用20%的PCB粉取代木粉时,可明显改善木塑复合材料的热稳定性、加工性能及力学性能,在拉伸强度、弯曲性能基本保持不变的前提下,复合材料的冲击强度提高了31.5%。     

复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料性能的影响

采用稀土改性剂(RES)与硅烷偶联剂(PTMS)按不同组分配比对磨碎玻璃纤维(MGF)表面进行改性处理,将改性后的磨碎玻璃纤维粉末与聚四氟乙烯分散液机械混合,然后热压制得复合材料。探讨了复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料介电性能、热膨胀系数(CTE)、热导率的影响。采用FTIR手段对稀土改性剂未改性的磨碎玻璃纤维和改性后的磨碎玻璃纤维的结构进行了测试,并用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断口形貌进行分析。结果表明,复配改性剂能很好地促进MGF与PTFE之间的界面粘结,提高MGF/PTFE复合材料的性能。当RES、PTMS的含量分别为0.3%(质量分数)、1.7%(质量分数)时,MGF/PTFE复合材料的性能最好。     

降噪多孔沥青复合材料的制备及性能研究

以玻璃纤维(GF)和纳米SiO_2为添加剂,分别进行了玻璃纤维改性多孔沥青、纳米SiO_2改性多孔沥青及玻璃纤维和纳米SiO_2复合改性多孔沥青。通过析漏实验、载荷轮(LWT)测试及间接拉伸反复荷载试验研究了添加剂与多孔沥青析漏率、抗车辙能力、抗拉强度等性能之间的关系,确定了多孔沥青复合材料性能与添加剂含量之间的变化规律,获得了最佳改性配比。结果表明,玻璃纤维与纳米SiO_2对多孔沥青的性能具有显著的改善作用,且复合改性比单一添加剂改性具有更加明显的效果。当玻璃纤维含量为0.5%、纳米SiO_2含量为4%时,多孔沥青复合材料的性能最佳,此时复合材料的车辙深度仅为0.9mm,抗拉强度为4 600kPa,析漏率为0.1%左右。     

复合涂层对玻璃纤维增强尼龙6复合材料界面性能的影响

为了获得界面性能优异的玻璃纤维增强尼龙6复合材料，利用含有聚多巴胺(PDA)和六方氮化硼(h-BN)的复合涂层对玻璃纤维进行表面改性处理，制备出玻璃纤维增强尼龙6复合材料(GF/PA6)。采用XRD、XPS、SEM、接触角测量仪对玻璃纤维晶型结构、化学结构、表面形貌和粗糙度进行表征。同时考察了h-BN的不同添加量对复合材料力学性能、热稳定性能、动态热机械性能和结晶性能的影响。结果表明：经过改性处理的玻璃纤维表面被均匀的复合涂层所覆盖，显著增加了玻璃纤维的表面粗糙度、表面活性和化学键能，大大提高了玻璃纤维与尼龙6树脂基体之间的界面啮合作用，且复合涂层的加入能够诱导PA6晶型由γ晶型转变为α晶型，h-BN含量为0.75%时的复合材料力学性能达到最高，拉伸强度达到129.8 MPa，相比改性前提高了79.2%，弯曲强度达到194.8 MPa，相比改性前提高了32.2%。储能模量达到1 742 MPa，相比改性前提高了69.9%。     

水性上浆剂对碳纤维表面及碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响

以4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)为扩链剂, 将Triton X-100(TX-100)引入到双酚A二缩水甘油醚(DGEBA) 中, 设计合成水性碳纤维上浆剂(DGEBA-MDI-TX-100), 并利用合成的水性上浆剂对碳纤维表面进行改性。在此基础上, 以环氧树脂为基体, 制备碳纤维/环氧树脂复合材料, 研究了水性上浆剂改性碳纤维对碳纤维表面性能及其复合材料界面性能的影响。结果表明:与未经处理的碳纤维相比, 经过上浆剂改性后的碳纤维润湿性能得到了较大的提高, 与环氧树脂的接触角下降了 9.1%;与环氧树脂复合后制备的复合材料的界面剪切强度提高了64.7%。      

CeO_2/环氧树脂复合材料制备及其耐电化学腐蚀行为研究

CeO2填充环氧树脂,并用偶联剂KH560对CeO2进行表面改性,通过溶液混合法制备CeO2/环氧树脂复合材料。分别通过拉曼光谱仪、紫外漫反射光谱仪、场发射扫描电子显微镜和电化学工作站对CeO2/环氧树脂复合材料的微观结构和电化学防腐性能进行测试。结果表明,表面改性的CeO2在环氧树脂基体中具有更好的分散性;所制备的改性后CeO2/环氧树脂复合涂层对镀锌板附着力达到1级;与水接触角达到82.5°;电化学防腐性能测试中其浸泡30 min阻抗值在109Ω·cm2以上,浸泡7 d阻抗值基本保持在107Ω·cm2左右,高于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。改性后CeO2/环氧树脂复合材料的附着力、疏水性和化学防腐性能明显优于未改性的CeO2制备的复合材料和普通环氧树脂材料。     

纳米SiO2改性环氧树脂及其复合材料性能研究

先采用机械搅拌和超声分散方式在环氧树脂中分散纳米SiO2微粒,通过扫描电镜表征断面的形貌来分析纳米SiO2分散效果,再采用力学性能测试,研究纳米SiO2对环氧树脂及其玻璃纤维增强复合材料性能的影响,结果表明,超声分散效果明显优于机械搅拌分散;纳米SiO2含量对分散效果、环氧树脂及其复合材料力学性能具有显著影响;采用超声分散的1%(质量分数)纳米SiO2改性环氧树脂浇铸体的弯曲强度比未改性的提高了21.2%,其玻璃纤维增强复合材料的弯曲和拉伸强度分别提高了9.7%和7.9%,但层间剪切强度则降低了10.6%。     

UHMWPE纤维/碳纤维复合材料用改性环氧树脂的制备及性能

用甲基丙烯酸改性环氧树脂E-51制备了UHMWPE纤维/碳纤维复合材料用基体树脂,主要研究了反应时间和催化剂用量对改性环氧树脂及复合材料性能的影响。结果表明,当甲基丙烯酸与环氧树脂摩尔比为1.1∶1.0、催化剂二乙基胺用量为0.35%（质量分数）、反应温度为110℃时,改性反应6h所得改性环氧树脂与UHMWPE纤维/碳纤维的复合材料的性能较好。用FTIR、DMA、SEM对改性环氧树脂及复合材料的结构和性能进行了表征,甲基丙烯酸改性环氧树脂对UHMWPE和碳纤维具有较好的粘接性。     

活性橡胶与蒙脱土复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的结构与性能

制备了丙烯酸酯封端聚氨酯(ATPU)和改性蒙脱土(OMMT)复合增强不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)等研究了ATPU和OMMT的复合对不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的力学性能、热变形温度和结构的影响。结果表明,丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合具有协同效应,可以大大提高不饱和聚酯/玻璃纤维复合材料的冲击强度和拉伸强度,并使复合材料的弯曲强度、巴氏硬度和热变形温度略有提高;丙烯酸酯封端聚氨酯与改性蒙脱土的复合还提高了聚合物基体与玻璃纤维的界面粘合强度。     

形状记忆合金-玻璃纤维/环氧树脂复合材料在振动边界条件下的低速冲击数值模拟

采用有限元方法（FEM）研究了振动边界条件对形状记忆合金（SMA）-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的抗低速冲击性能的影响。在数值模拟过程中,将改进的三维Hashin失效准则和Brinson模型分别应用于玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板和SMA,以表征其本构关系。首先通过与固定边界条件下的SMA-玻璃纤维/环氧树脂复合材料板低速冲击实验进行比较,验证了数值模拟过程中所用模型及材料参数的准确性。其次,在模拟过程中,应用了包含不同振幅的一系列振动边界条件,对其进行模拟,揭示了振动边界条件对其抗低速冲击性能的影响。数值模拟结果表明,在大振幅条件下,无SMA复合材料的抗冲击性能比小振幅条件下弱;在相同振动边界条件下,SMA-玻璃纤维/环氧树脂复合材料与无SMA复合材料相比,其抗低速冲击性能提高。      

不同偶联剂改性PTW对PP/GF复合材料性能的影响

目的研究六钛酸钾晶须表面改性对聚丙烯复合材料的力学性能影响,以探索最佳表面改性手段。方法分别采用硅烷偶联剂KH550、KH570、正十二烷基三甲氧基硅烷,钛酸酯偶联剂NDE311、改性六钛酸钾晶须(PTW),然后将改性过的六钛酸钾晶须、玻璃纤维、聚丙烯通过熔融共混制得聚PP/GF/PTW复合材料。结果比较六钛酸钾晶须经不同偶联剂改性前后对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现改性过的六钛酸钾晶须可改善复合材料的力学性能。比较不同偶联剂改性六钛酸钾晶须对聚丙烯/玻璃纤维复合材料性能的影响,发现经KH550偶联剂处理后,与未改性相比,复合材料的弯曲性能提高了58.63%,拉伸性能提高了16.07%,冲击性能提高了63.1%。结论六钛酸钾晶须经KH550偶联剂处理后,复合材料的综合性能最好。     

PC/Ep单向纤维复合材料的力学性能与界面优化

利用聚碳酸酯（ＰＣ）改性环氧树脂（Ｅｐ）基体,以改善其玻璃纤维复合材料的力学性能,并通过与夹层基体的对比研究,考察了复合材料力学性能与界面作用的相互关系。研究了ＰＣ／Ｅｐ共混物基体的反应特性和冲击性能,并对不同的基体考察了单向连续玻璃纤维增强复合材料的预浸料制备工艺、复合材料成型工艺及最终材料的力学性能。结果表明,ＰＣ／Ｅｐ共混物基体在制备工艺和最终材料性能上均优于夹层基体。     

LD-144改性氮化铝/环氧树脂新型电子封装材料的性能研究

采用钛酸酯偶联剂LD-144对AlN粉末进行表面改性,通过机械搅拌,超声波处理制备AlN/环氧树脂(EP)新型高导热电子封装材料。研究不同钛酸酯偶联剂含量及AlN粉末含量对复合材料的导热性能、热膨胀系数以及介电性能等的影响。结果表明:偶联剂对AlN粉末的改性有利于其与基体EP的界面结合,且随着填料AlN含量的增加,复合材料的导热性能提升明显,热膨胀系数有一定程度的下降。     

改性环氧树脂对芳纶纤维增强天然橡胶性能的影响

采用聚丁二烯改性环氧丙烯酸酯(改性环氧树脂)与马来酸酐化低分子量聚丁二烯橡胶(MLPB)均匀涂覆在热处理后的芳纶纤维(AF)表面,使其完全浸润,再将混合物与天然橡胶(NR)制备成母炼胶。探究了改性环氧树脂含量对纤维增强NR复合材料综合性能影响。通过对硫化性质和力学性能分析,改性环氧树脂质量含量为0.1份时,NR复合材料综合性能最佳。胶料的流变性能和拉伸断面形貌分析表明,改性环氧树脂预处理芳纶,改善纤维与基体的粘结,减弱了Payne效应,提高了复合材料的力学性能。