一种芳纶浆粕复合材料的制备及其性能研究

通过简单溶剂体系直接缩聚制备了一种芳纶浆粕,其比浓对数黏度为4.42～6.58 dL/g,芳纶浆粕的原纤沿轴向襞裂出许多分支,表面非常粗糙。对石棉、自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强的酚醛树脂复合材料的热稳定性、力学性能及摩擦性能进行了研究。结果表明:芳纶浆粕在氮气中的热稳定性比空气中稍好且分解速率相对较慢,与Kevlar浆粕在氮气中和空气中的热失重规律一致,芳纶浆粕酚醛树脂复合材料的力学性能优异;与传统纺丝切割法制备的K、T增强的摩擦材料相比,利用简单溶剂体系直接缩聚方法制备的芳纶浆粕增强材料的摩擦系数略低,但高于石棉增强材料的摩擦系数;对比磨损率,自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强材料均较低,且随着温度的升高,这3种芳纶浆粕增强材料磨损率均呈下降趋势,其磨损性能优于石棉增强的酚醛树脂复合材料,自制芳纶浆粕热稳定性,力学性能及摩擦性能优异,完全可以替代石棉作为增强材料。     

废旧轮胎橡胶粉/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物/石油树脂复合改性沥青的制备及性能

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、废旧轮胎橡胶粉和石油树脂制备复合改性沥青,并对复合改性沥青的储存稳定性、温度敏感性、高温流变性能、抗车辙性能和黏度等进行了考察。结果表明,复合改性沥青中,SBS、废旧轮胎橡胶粉及石油树脂的最佳质量分数分别为4.5%、14.0%和4.5%;石油树脂/SBS/废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青具有较好的储存稳定性、温度敏感性和抗车辙性能。     

抄造工艺对PCB用对位芳纶纸性能的影响

探讨了对位芳纶浆粕用量、浆粕的内在性能及增强剂含量对芳纶纸性能的影响。研究结果表明,印刷电路板(PCB)用对位芳纶原纸的抗张指数和撕裂指数与对位芳纶浆粕用量、浆粕的内在性能及增强剂用量有着密切的关联。     

空气等离子体处理芳纶纤维及其与天然橡胶/乳聚丁苯橡胶的黏合性能

考察了空气等离子体处理对芳纶纤维表面结构形态的影响,研究了空气等离子体和间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸胶处理芳纶纤维与天然橡胶(NR)/乳聚丁苯橡胶(ESBR)的黏合性能,并对经处理的芳纶纤维与NR/ESBR体系的界面层作了动态力学分析。结果表明,芳纶纤维经空气等离子体处理后,表面粗糙度增大,表面积增加,结晶度减小,但处理功率过大、处理时间过长时,芳纶纤维的表面又变得比较光滑、结晶度又呈增大趋势。随着等离子体处理时间的延长,芳纶纤维与NR/ESBR的黏合性能增强,但处理时间过长时,芳纶纤维与NR/ESBR的黏合性能下降;等离子体处理芳纶纤维经RFL进一步浸胶处理后,芳纶纤维与NR/ESBR的黏合性能大幅度提高。芳纶纤维与NR/ESBR的界面存在介于高模量芳纶纤维和低模量橡胶之间的过渡层。     

航空子午线轮胎带束层胶料与纤维帘线粘合性能研究

研究航空轮胎带束层胶料配方对其与锦纶/芳纶复合帘线和芳纶帘线粘合性能的影响。结果表明,间-甲-白粘合体系可使胶料保持较大定伸应力和拉伸强度的同时提高芳纶帘线与胶料的粘合性能,此外间-甲粘合体系也可使锦纶/芳纶复合帘线与胶料有较好的粘合性能。粘合体系的发展使芳纶帘线在高性能要求的航空轮胎中应用成为可能。     

芳纶纤维增强酚醛泡沫的性能

分别选用芳纶短切纤维和芳纶浆粕纤维作为填充材料增强酚醛泡沫,通过压缩力学性能测试、断面微观形貌观察以及热失重等表征手段,考察了芳纶纤维增强酚醛泡沫的效果,对比分析了两种纤维及其用量对酚醛泡沫改性效果的影响。结果表明:芳纶纤维可以有效地增强酚醛泡沫的压缩性能,从压缩应力-应变曲线看,芳纶短切纤维增强的样品其屈服区长度普遍略长于芳纶浆粕纤维增强的样品,表明前者具有略优的缓冲性能和吸能性能;纤维种类对泡沫截面形貌产生影响,芳纶浆粕纤维增强的泡沫胞体完整程度明显优于芳纶短切纤增强的样品;添加芳纶纤维还有利于提高泡沫复合材料的热稳定性,以芳纶短切纤维对材料在高温条件下(400℃)热稳定性的增强效果更为明显。     

芳纶纤维增强复合材料的机械加工实例研究

在复合材料应用范围不断拓展的背景下,对复合材料加工性能提出了更高的要求。而芳纶纤维复合材料的应用,有望加强复合材料加工性能。因此,以芳纶纤维性质为切入点,阐述了芳纶纤维材料缺陷,分析了芳纶纤维增强复合材料优势,并以医疗床板中芳纶纤维增强复合材料加工为例,对芳纶纤维在增强玻璃布及树脂的机械加工性能进行了分析。     

左旋多巴胺处理对芳纶表面结构与性能的影响

利用L-3,4-二羟基苯丙氨酸(L-DOPA)的氧化自聚合,在杂环芳纶表面修饰聚L-3,4-二羟基苯丙氨酸(PDOPA)活性涂层来提高芳纶的表面活性及耐紫外辐照性能。结果表明:改性后芳纶表面粗糙度显著提高,同时,PDOPA涂层上大量的羧基、羟基等活性单元均有利于增强与环氧树脂的机械锁合力,改性后芳纶/环氧树脂复合材料的界面剪切强度提高了32.0%。此外,上述改性过程对杂环芳纶本身力学性能影响较小,纤维的拉伸强度保持率可以达到100%,基本实现了无损改性。同时,由于PDOPA的保护作用,改性后芳纶的耐紫外辐射性能显著提高;经过168 h紫外线辐照处理后,其拉伸强度保持率可达到92.5%,显著提升了杂环芳纶的耐紫外线辐照特性。     

芳纶Ⅲ表面接枝改性的研究

为改进芳纶Ⅲ增强树脂复合材料的层间剪切性能,采用1,6-己二异氰酸酯(HDI)对芳纶Ⅲ进行表面接枝改性处理;通过正交实验方法讨论了不同处理条件对芳纶Ⅲ复合材料层间剪切强度的影响;并对改性前后纤维的表面结构形貌及浸润性能进行表征。结果表明:最佳的接枝改性条件为HDI与催化剂质量比100∶1,反应时间24 h,反应温度20℃;芳纶Ⅲ经表面接枝处理后,纤维表面出现凸棱与凹槽,且接枝了活泼的—NH2基团,纤维与环氧树脂的接触角由处理前的73.6°减小至45.2°,芳纶Ⅲ对树脂的浸润性提高,从而提高其复合材料的层间剪切强度。     

芳纶纤维增强聚氨酯弹性体复合材料的性能研究

以PTMG-MDI-BDO为基础体系,添加0～0.9%的对位芳纶短纤维,制备了芳纶短纤维增强聚氨酯弹性体复合材料。通过改变芳纶短纤维的添加量,探究了其对制备的复合材料的力学性能、耐低温性能、动态性能、热空气老化性能、热水老化性能和耐磨性能的影响。结果表明,纤维含量的增加能显著提高材料的力学性能;随着纤维含量的增加,材料动态性能下降,热空气老化和热水老化性能下降;纤维含量对材料耐低温性能和耐磨性能没有明显影响。     

芳纶短纤维在轮胎性能改进中的应用

通过研究芳纶短纤维对天然橡胶(NR)性能的影响,探讨芳纶短纤维在轮胎性能改进中的应用。结果表明:芳纶短纤维可以提高NR胶料300%定伸应力和撕裂强度;可以改善胎侧胶的抗刺扎性能和抗切割性能,胎侧胶添加芳纶短纤维的矿山轮胎使用寿命延长;芳纶短纤维在胎侧胶中的适合用量为3～4份。     

芳纶材料在轮胎胎圈上的应用与制造技术

介绍芳纶材料在轮胎胎圈上的应用与制造技术,重点以折叠胎为例介绍层叠法芳纶胎圈骨架生产工艺。采用以天然橡胶为基体的粘合体系,用热敏剂控制不同流程中所需要的粘合体系的形态,对芳纶纤维进行浸浆处理。以2股芳纶并行缠绕层叠形成宽4mm、高3mm的芳纶胎圈骨架,其有效利用率可达78%。     

芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料性能研究

研究添加不同用量的芳纶短纤维/天然橡胶(NR)复合材料的性能。结果表明,NR复合材料的性能随着芳纶短纤维用量的增大先提高再下降;添加2份芳纶短纤维时复合材料的物理性能较好,磨耗性能也较优;添加芳纶短纤维能够使复合材料的抗湿滑性能变好,滚动阻力增大,导热性降低。     

芳纶纤维骨架轮胎的自由滚动数值模拟分析

以165/75R13和185/65R14两种常用规格轮胎为例,利用数值模拟法研究用芳纶替代钢丝作带束层或锦纶作冠带层骨架材料对高速自由滚动工况下轮胎力学性能的影响。结果表明:将芳纶用于带束层,在减小轮胎质量的同时不降低使用性能;芳纶冠带层轮胎在承载能力、耐久性和强度等方面与现有轮胎及芳纶带束层轮胎相比都有显著优势,且轮胎规格越大,芳纶冠带层对轮胎性能的改善效果越明显。     

芳纶帘线在轮胎中的应用

芳纶是我国芳香族聚酰胺纤维的商品同称,它具有耐高温、高强度、高模量及变形小的特性,兼备了钢丝、人造丝、锦纶、聚酯帘线的优异性能．有着“合成钢丝”之称。据称是目前轮胎制品中最理想的骨架材料。根据其分子结构可分为芳纶1313（聚间苯二甲酰间苯二胺PMIA）,芳纶1414（聚对苯二甲酰对苯二胺PPTA）和芳纶14（聚对苯甲酰胺）。在芳纶纤维生产领     

芳纶纤维增强天然橡胶性能的研究

以磷酸、环氧树脂预处理芳纶,用端羟基液体橡胶和母炼胶法增强界面粘合,预分散纤维,进行NR的混炼和硫化,在混炼胶中纤维含量不变的前提下,采用均匀设计试验研究了母炼胶中芳纶纤维（AF）和液体橡胶（LIR）含量对硫化胶力学性能的影响。结果表明,母炼胶中AF和LIR的含量可通过改变复合材料中纤维的长度、纤维的分散性及界面的粘接对硫化天然橡胶的力学性能产生影响。通过光学显微镜、电子显微镜和动态力学性能检测,分析了纤维在混炼胶和硫化胶中的长度和形态对材料性能的影响。     

高性能短纤维在工程胎配方中的研究与应用

介绍了高性能短纤维在工程胎胎冠胶及基部胶配方中的研究与应用,分别在工程胎胎冠胶及基部胶使用高性能短纤维 5份、5.5份、6份进行对比试验,实验结果表明,使用高性能短纤维,胶料的拉伸性能变化不大,磨耗性能及耐撕裂性能有所提高,耐老化性能增强,炭黑分散度提高,生热降低,胶料的门尼粘度明显降低,综合各项物理性能使用6份高性能短纤维,效果比较理想。     

芳纶短纤维在泥地轮胎胎面胶中的应用

研究芳纶短纤维在泥地轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与未添加芳纶短纤维的胶料相比,添加芳纶短纤维的胶料焦烧时间和正硫化时间略有延长,硫化返原时间呈缩短趋势;硫化胶的抗切割和抗刺扎性能明显提高,损耗因子减小,剪切温升明显降低;当芳纶短纤维用量为3份时性能最佳;成品轮胎的耐久性能随着芳纶短纤维用量增大而提高。     

系列专题之四:新型骨架材料 芳纶帘线在轮胎中的应用

<正>芳纶是我国芳香族聚酰胺纤维的商品同称,它具有耐高温、高强度、高模量及变形小的特性,兼备了钢丝、人造丝、锦纶、聚酯帘线的优异性能,有着"合成钢丝"之称,据称是目前轮胎制品中最理想的骨架材料。根据其分子结构可分为芳纶1313(聚间苯二甲酰间