配合体系对浅色氢化丁腈橡胶性能的影响

为研制具有高强度、低压变的浅色氢化丁腈橡胶,利用正交实验法考察了硫化剂(双叔丁基过氧化异丙基苯BIPB)、硫化助剂(三烯丙基异氰酸酯TAIC和N,N′-间苯撑双马来酰亚胺HVA-2)和增强剂(甲基丙烯酸锌ZDMA)对白炭黑填充的氢化丁腈橡胶拉伸强度和压缩永久变形的影响.结果表明,对强度和压变性能影响显著的都是硫化剂BIPB的用量.同时,对不同配方胶料的硫化特性和硫化胶的硬度、扯断伸长率、撕裂性能和热空气老化性能进行了测定,综合性能最好的配方是HNBR 100,白炭黑30,BIPB 4,TAIC 2,其他10.5.     

助交联剂PAPI在氢化丁腈橡胶中的应用

研究了在过氧化二异丙苯(DCP)硫化体系中助交联剂多马来酰亚胺(PAPI)对氢化丁腈橡胶(HNBR)性能的影响,测试了静态密闭和动态配方橡胶的硫化性能和力学性能,并与助交联剂三聚三烯丙基异氰酸酯(TAIC)进行对比。研究表明:使用PAPI可以增加HNBR交联密度,提高交联速度;硬度、耐磨性、压缩永久变形、耐老化性能都有所提高;动态胶拉伸撕裂性能提高,而静态胶的拉伸撕裂性能下降。此外,动态力学性能测试表明,加入PAPI的氢化丁腈橡胶损耗因子降低。     

对位芳纶纤维在切边V带中的应用

试验研究对位芳纶纤维应用在切边V带中,可以提高带体的横向刚性和模量,提高了胶带的耐负荷性,降低了胶带的滑差率和生热,延长了胶带的使用寿命。试验结果表明:随着对位芳纶纤维在氯丁橡胶中用量的增加,可以大幅度提高氯丁橡胶的撕裂强度、拉伸强度、定伸长负荷力、模量和硬度等物理性能。     

纤维增强体对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

研究了芳纶纤维(AF)、碳纤维(CF)以及聚酰胺纤维(PA)对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料(NR/BR)性能的影响,用机械共混法制备了纤维/橡胶复合材料。结果表明:纤维的加入使得NR/BR复合材料的硬度和撕裂强度得到提高,其中芳纶纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(AF/NR/BR)复合材料的撕裂强度提高最多,提高了22.5%;通过橡胶加工分析仪(RPA)分析得到,AF/NR/BR复合材料的"Payne"效应最明显,芳纶纤维与橡胶基体界面结合的最好;碳纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(CF/NR/BR)复合材料的导热性能最好;通过扫描电子显微镜可以看到,AF与橡胶基体界面无明显缝隙,PA在橡胶基体中分散不均匀。     

芳纶Ⅲ的氧气等离子的表面改性

为改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,采用氧气等离子体对芳纶Ⅲ进行表面改性,制备了芳纶环氧复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析、动态接触角(DCA)分析、测定拉伸强度、弯曲强度等测试方法来研究改性处理效果.结果表明:经等离子处理后,纤维表面m(O)/m(C)比提高,纤维表面粗糙度明显增大,与水的润湿角变小,弯曲强度较未处理提高了30%.     

高性能纤维层叠复合材料的抗冲击性能研究

制备碳纤平纹机织布(T)、芳纶平纹机织布(K)、玻纤平纹机织布(G)、高强聚乙烯UD布(U)增强双酚A环氧乙烯基酯层叠复合材料,并对复合材料进行抗冲击性能测试。研究不同种类层叠复合材料的防弹性能以及防弹机理。结果表明:制备的高性能纤维不同层叠复合材料的抗冲击性能BPI值的大小关系是:UUUUGUTKGGKKTTKKKKKKGGGGTTTT;高性能纤维层叠复合材料着弹面纤维织物发生剪切破坏吸收能量,背弹面纤维织物发生拉伸断裂吸收能量;高性能纤维层叠复合材料的着弹面应选择抗剪切性能比较好的无机纤维碳纤、玻纤等;背弹面应选择抗拉伸性能较好的有机纤维芳纶、高强聚乙烯等。     

高性能纤维层叠复合材料的抗冲击性能研究

制备碳纤平纹机织布(T)、芳纶平纹机织布(K)、玻纤平纹机织布(G)、高强聚乙烯UD布(U)增强双酚A环氧乙烯基酯层叠复合材料,并对复合材料进行抗冲击性能测试。研究不同种类层叠复合材料的防弹性能以及防弹机理。结果表明:制备的高性能纤维不同层叠复合材料的抗冲击性能BPI值的大小关系是:UUUUGUTKGGKKTTKKKKKKGGGGTTTT;高性能纤维层叠复合材料着弹面纤维织物发生剪切破坏吸收能量,背弹面纤维织物发生拉伸断裂吸收能量;高性能纤维层叠复合材料的着弹面应选择抗剪切性能比较好的无机纤维碳纤、玻纤等;背弹面应选择抗拉伸性能较好的有机纤维芳纶、高强聚乙烯等。     

芳纶纤维吸湿性能测试与评价

以芳纶1313纤维作为研究对象,研究其在标准条件下(20±2℃、65±5%RH)的回潮率及外界条件范围为温度:16.5℃～18.5℃、相对湿度:43.8%～53.3%的条件下回潮率为10%、20%、30%时的吸湿滞后性及拉伸性能进行测试评价。根据实验数据可以得出结论:芳纶纤维在标准条件下的回潮率约为7%左右;芳纶纤维达到吸湿平衡的时间在500min及以上,达到放湿平衡的时间随着回潮率的增大而增大,不同厂家的纤维试样存在一定的差异,且回潮率越大,开始放湿的速率越大;芳纶纤维在标准条件下的断裂强力约为8.5cN、断裂伸长率约为37%、初始模量约为0.6cN/dtex;随着回潮率的增大,其断裂强力、初始模量随之降低,断裂伸长率随之增大;且随着回潮率的增大,芳纶纤维的断裂强力下降的程度也随之增大,不同回潮率断裂强力的下降程度范围在5%～27%之间。     

不同填料对深海密封圈用氢化丁腈橡胶性能的影响

选用5种填料(N330、白炭黑、滑石粉、硅酸钙和硅酸铝)填充氢化丁腈橡胶(HNBR),探究不同填料对深海密封圈用HNBR性能的影响。结果表明:N330和白炭黑与橡胶有更强的相互作用,两种橡胶有更高的交联程度和力学性能,不同填料对HNBR的补强性有很大差别。在压缩工作环境下,白炭黑和N330硫化胶的压缩应力远大于其余3种硫化胶,且压缩吸收能量高,密封效果好。     

芳纶1313/芳纶1414纤维性能的测试与分析

测试和研究了4种芳纶纤维的线密度、拉伸与卷曲性能、红外光谱、热分析及吸放湿性能.通过分析得出:纤维品种不同,性能也不同,产地对纤维性能也略有影响;与芳纶1414纤维相比,芳纶1313纤维的线密度及离散程度较高,干态下断裂强度略低,湿态下纤维会有损伤,卷曲性能较好,纤维大分子元素的组成相同但结构不同,耐热性稍差,吸放湿性能较好.     

赣南桃江河表层沉积物重金属内源释放规律

桃江河流经赣南矿区,河中重金属沉积严重。为探讨桃江表层沉积物中重金属Cu、Zn与As的释放规律,在pH、温度、盐离子强度、NH_4~+及水体扰动强度5种不同因子控制下完成单因子释放试验,并在控制温度、pH、NH_4~+、盐度条件下进行正交实验。单因子试验结果表明:Cu、Zn与As在酸性条件(pH=2～6)释放率大于碱性条件(pH=8);3种重金属在高温(26℃)条件下的释放率明显高于低温(9℃)条件下的释放率,释放率与盐离子强度、NH_4~+、水体扰动强度均呈正相关关系。正交释放试验结果表明:各因子对重金属Cu和As释放量影响大小顺序为:温度pHNH_4~+盐度,对Zn释放量影响大小为:pHNH_4~+盐度温度。     

耐高温高压封隔器密封件的研制

基于耐高温高压封隔器密封件的技术要求,采用实验方法,选取FT951B氟橡胶、FT851B氟橡胶、HT951B氢化丁腈橡胶和HT851B氢化丁腈橡胶分别进行模拟实验,测得其在模拟条件下的硬度、拉伸强度、扯断伸长率等性能参数并进行测量评价;用这四种材料分别做成YF344-115L胶筒并进行模拟实验。实验结果表明,这四种材料做成的胶筒都能满足封隔器坐封压力及温度要求,在西部油田HXX井的现场应用效果很好地验证了这一结论。     

聚酰亚胺纳米纤维膜的制备和力学性能研究

利用静电纺丝制备聚酰亚胺纳米纤维膜。探讨纺丝温度和电纺液浓度对纤维形貌的影响及热处理对聚酰亚胺纳米纤维膜力学性能的影响。利用FE-SEM、FT-IR、TG和XRD对不同的聚酰亚胺纳米纤维的形貌及结构进行表征;利用单轴力学拉伸仪对电纺聚酰亚胺纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明:纺丝温度为(65±3)℃,电纺液质量分数为18%时,所得的聚酰亚胺纳米纤维形貌较好;一定程度的高温热处理有利于聚酰亚胺纤维结晶结构的完善,当热处理温度为150℃时,纳米纤维膜的最大拉伸应力和最大拉伸应变较高,分别为17.6MPa和76.0%。     

芳纶纤维表面改性及其对芳纶纸力学性能的影响

利用氯磺酸、醋酸酐对芳纶短切纤维进行了改性处理,再用处理后的纤维配抄芳纶纸,探讨了处理工艺对芳纶纸力学性能的影响.结果表明,当氯磺酸浓度为2%,处理时间为10min,处理温度为50℃时,芳纶纸的力学性能较好.用100%的醋酸酐对芳纶纤维进行处理然后配抄成纸,所得纸张的抗张指数和撕裂指数分别提高了63.8%和21.4%.另外,芳纶纤维经过醋酸酐浸泡1min后再用甲醇处理3min,芳纶纸的抗张指数和撕裂指数分别提高了84.7%和38.4%.     

高低温老化对碳纤维增强复合材料层间力学性能的影响

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)层间力学性能在温度环境中的老化失效行为,设计了CFRP层间拉伸、层间剪切和弯曲实验,选取高温(80℃)、低温(-40℃)和高低温循环(-40℃～80℃)3种老化环境,分别进行0(未老化)、5、10、15、20、25、30天的老化实验,采用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)和差示扫描量热法(DSC),对CFRP老化前、后的化学成分变化和玻璃态转换温度(Tg)进行测试分析,并测试分析了CFRP层间失效强度随老化时间的变化规律,通过宏观断面和微观分析揭示层间性能的老化作用机理。结果表明:在高温和高低温循环老化作用下,通过FTIR发现CFRP官能团的变化趋势和程度大致相同,并且通过DSC发现CFRP老化后发生了化学键的断裂。高温和高低温循环老化后CFRP层间力学性能总体上发生了一定程度的退化,且衰减幅度比较接近,发现CFRP撕裂主要是纤维/基体界面开裂引起的,纤维发生断裂并且纤维表面比较光滑,说明老化使纤维丝与基体的界面结合力显著下降。但是,低温老化对CFRP层间性能的影响不明显。     

硫化体系对丁腈橡胶/乙烯-醋酸乙烯酯橡胶共混胶耐热空气及耐油性能的影响

研究了复合硫化体系、DCP(过氧化二异丙苯)和3M(1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环已烷)3种硫化体系对丁腈橡胶/乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(NBR/EVM)共混胶的硫化特性、物理机械性能、热空气/热油老化性能的影响。结果表明:随着EVM用量的增大,NBR/EVM共混胶的硫化速度和交联程度均逐渐减小;交联密度的大小顺序为DCP硫化体系3M硫化体系复合硫化体系;DCP硫化体系下硫化胶的常规物理机械性能最差;经热空气老化,复合硫化体系下硫化胶的拉伸强度变化率最小;经热油老化后,复合硫化体系下硫化胶的质量、体积变化百分数最小,3M硫化体系下硫化胶的拉伸强度变化率最大。由此表明,NBR/EVM硫化胶的热空气稳定性和耐油性能均随EVM用量的增大而逐渐变好,复合硫化体系硫化的NBR/EVM硫化胶综合性能最佳。     

亚高温作用下国产ECC早期力学性能研究

为研究不同亚高温作用下国产高延性水泥基复合材料（ECC）的早期力学特性,通过抗压试验、单轴拉伸试验、四点弯曲试验和断裂性能试验,分析了50℃、100℃、150℃、200℃4种不同亚高温作用下国产ECC早期抗压性能、拉伸性能、弯曲性能及断裂性能的变化规律。试验结果表明：亚高温有利于国产ECC早期抗压强度及断裂韧度的提升,其抗压强度和断裂韧度均随温度的升高逐渐增强;50℃的亚高温作用可提高国产ECC早期拉伸性能与弯曲性能;100℃温度作用下,国产ECC部分力学特性已经劣化,但仍具有优异的抗变形能力;在温度继续升高后,国产ECC早期抗变形能力明显减弱,但强度性能得到显著提升;国产ECC经不同亚高温作用后仍可保持良好的早期力学性能。     

高温下600 MPa级高强钢筋力学性能试验研究

为了研究高温下600 MPa级高强钢筋的力学性能,通过拉伸试验,研究了600 MPa级高强钢筋在20℃、150℃、225℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃和800℃等9种不同温度下应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、极限强度、断面收缩率和伸长率等力学性能的变化规律.试验表明:随着温度的升高,钢筋断口剪切唇区逐渐规则;当温度为150℃时,600 MPa级高强钢筋应力-应变曲线仍然存在屈服台阶,而温度大于225℃时无屈服台阶;600 MPa级高强钢筋屈服强度、极限强度以及弹性模量随温度的升高而逐渐减小,伸长率随温度的升高而增大,断面收缩率随温度的升高是先增大后减小.最后基于试验数据,得到了高温下600 MPa级高强钢筋弹性模量、屈服强度、极限强度、断面收缩率和伸长率等力学参数随温度变化的计算公式以及高温本构模型.     

乙炔黑与石墨填充天然橡胶的性能研究

研究了乙炔黑与石墨并用对天然橡胶(NR)的电阻率、硬度、硫化特性、拉伸和撕裂性能的影响.结果表明:与单用乙炔黑相比,将石墨与乙炔黑以一定比例并用有利于提高橡胶的拉伸强度和断裂伸长率,同时也会降低胶料的硬度、定伸应力和撕裂强度,改变乙炔黑与石墨的配比可以对填充胶的电阻率进行调节.     

活性硅酸钙填充天然橡胶复合材料性能的研究

以无定形活性水合硅酸钙、炭黑、白炭黑为填料,使用硅烷偶联剂对其改性,采用熔融共混法制备了天然橡胶复合材料,并考察了改性剂种类、改性剂添加量、硅酸钙添加量、硅酸钙与炭黑、白炭黑的配合比例对天然橡胶复合材料硫化性能、力学性能的影响.结果表明:与炭黑、白炭黑传统填料相比,硅酸钙粉体具有降低胶料扭矩、缩短硫化时间的作用;填充硅酸钙后,天然橡胶的拉伸及撕裂强度有不同程度降低,但在填充50份4％S基改性的硅酸钙后,复合材料的100％、300％定伸强度与50份炭黑填充时相当;硅酸钙与白炭黑配合填充时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度在比例为1∶3、1∶1时各自达到最大值11.31 MPa、23.93 N/mm,优于白炭黑单独填充.