极性化SBS的热氧老化——(Ⅱ)表面元素分析

利用光电子能谱(XPS)分析方法,研究了不同老化温度和老化时间下极性化SBS的热氧老化行为。试验结果表明,高温下不含防老剂的极性化SBS会发生热氧老化。经热氧老化后,极性化SBS表面O元素的相对含量高于未老化试样中O元素的相对含量,且弹性体表面有C=O生成。随老化时间延长,弹性体表面元素组成中O的相对含量逐渐升高,随老化温度升高,弹性体表面元素组成中氧的含量先升高而后降低。对于极性化SBS的热氧老化,老化温度对其影响程度要大于老化时间的影响。     

聚酰亚胺薄膜老化过程中的结构与性能演变机理研究

制备了BPDA/ODA、BP DA/PDA和PMDA/ODA体系的聚酰亚胺(PI)薄膜，探究不同化学结构的PI薄膜在热氧和紫外辐照等外界环境条件下的结构与性能演变。力学性能测试表明，热氧和紫外辐照会导致PI薄膜力学性能下降，但不同化学结构的PI薄膜下降趋势不同，其中PMDA/ODA下降最快，BPDA/PDA下降最慢。红外测试结果表明，热氧和紫外辐照老化过程中酰亚胺环中的C—N键最先发生断裂，导致PI薄膜亚胺化程度降低，力学性能下降。此外，电子自旋共振光谱仪相对其他表征方法在PI薄膜老化初期可以较为直观地检测到自由基浓度随老化时间的变化，可作为PI材料早期老化诊断的手段。     

基于FT-IR及二维相关分析的SBS超热老化机理

通过原位动态红外光谱分析技术,发现苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在250℃的超热老化过程中,SBS分子中的C=C双键受到氧原子的进攻,其吸收峰随老化时间延长呈明显降低的趋势,生成羰基、羟基和醚键等一系列的氧化产物,并且老化时间越长,SBS受老化程度越高;采用二维相关红外分析技术,进一步发现SBS在超热老化过程中,氧原子同时会进攻SBS分子链上的亚甲基,并且主要进攻SBS中的非对称亚甲基,其次进攻对称亚甲基,形成自由基;通过同步相关谱图与异步相关谱图的对比分析,发现SBS在超热老化过程中,其氧化产物羰基的变化落后于醚键的变化,而羟基的变化又落后于羰基的变化,其氧化产物的生成速率为醚键羰基羟基;其中羰基的存在形式主要以醛酮为主,并伴随生成少量的羧酸。     

热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料性能的影响

采用三点弯曲测试方法,研究热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料弯曲性能的影响,分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的弯曲性能、断口形貌、动态力学性能和红外谱图。结果表明:随着老化时间的增加,老化温度为100℃时的质量损失率逐渐趋于平稳,180℃时的质量损失率逐渐增加。老化温度为100℃时,只是物理老化,没有新物质的生成;而老化温度为180℃时,发生了化学老化,产生了热老化效应和氧化反应,引起了基体性能和界面性能的退化。热氧老化对复合材料弯曲强度的影响要大于对弯曲模量的影响。     

微波胶粉改性沥青的热老化性能

设计不同时间及温度条件对微波胶粉改性沥青进行老化试验,通过沥青三大指标及动态剪切流变试验,分析了微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下性能的变化,并建立热老化动力学方程以揭示微波胶粉改性沥青在老化作用下的性能变化规律。研究结果表明:微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下,其内部轻质组分大量逸出,同时部分转变为沥青质等重质组分,沥青变得脆硬,高温抗变形能力提高,而温度和时间的提高均会促进沥青老化程度的加深;微波胶粉改性沥青老化过程中仍存在强烈的胶粉溶胀与降解反应,两种作用共同促进了微波胶粉改性沥青180℃特殊的流变性;采用软化点作为老化参数建立的老化动力学方程能够准确模拟微波胶粉改性沥青的老化进程。     

一种环氧树脂阻尼灌封胶的热氧加速老化研究

研究了某种环氧树脂阻尼灌封胶在热氧老化的作用下分子结构、硬度、断面形貌以及动态力学性能随时间的变化．傅立叶红外光谱图表明，所制备的样品环氧基团反应比较完全，热氧老化后试样表面由仲胺和环氧基团形成的酯键发生了部分断裂和氧化；邵氏硬度的增加、瓦向高温区移动则表明在老化过程中复杂的固化反应仍然继续进行；最大损耗因子（tanδmax）波动较小表明试样老化后分子结构几乎保持不变；SEM图片显示试样的冲击断裂由老化前的韧性转变为老化后的脆性断裂．     

热氧老化过程中特种氟硅橡胶力学及热学性能分析研究

考察了热氧老化过程中不同老化温度点及不同老化时间下特种氟硅橡胶力学性能的变化情况,并利用热重分析技术研究了热氧老化对氟硅橡胶热失重的影响。结果表明,氟硅橡胶的拉伸强度及扯断伸长率随老化时间的增加呈先上升后下降的变化趋势,这可能是由于材料的交联密度在老化过程中先增加后减小引起的,而材料的回弹性及硬度在整个老化过程未出现明显变化。经高温长时间热氧老化后,材料仍能保持较好的力学性能,且不同老化时间段内试样的热失重曲线基本一致,表明氟硅橡胶具有较好的热氧稳定性。     

热氧老化作用对丁腈橡胶力学性能和摩擦学行为的影响

对丁腈橡胶在热氧环境下进行了加速老化及老化状态下的摩擦学性能实验,在不同温度和时间的老化实验基础上,利用静态拉伸试验机、SEM、EDS和3 D光学轮廓等方法考察了老化前后及程度对橡胶力学性能、摩擦学性能随老化温度和时间的变化情况,探讨了丁腈橡胶热氧老化后的性能衰退、磨损表面微观形貌变化和磨损机制演变行为.结果表明:老化温度和时间对橡胶力学性能有重要影响;橡胶伸长率以及断裂应力随老化时间的延长逐渐降低,且随老化温度的提高,温度小幅增加会导致力学性能显著下降;橡胶硬度对温度的变化更敏感,邵氏硬度演变曲线随温度的增加由低速线性变更为先快后慢式增长;因老化程度的不同,将橡胶老化的演变规律划分为A,B,C 3个区域,区域间的损伤机制呈现差异化,磨损机制由黏着磨损逐渐转变为磨粒磨损或疲劳、磨粒共存的损伤机制.     

阻燃型玻纤增强尼龙10T复合材料的热氧老化行为及热降解动力学

研究了不同热氧老化温度(160℃、200℃和240℃)和时间(0~50d)对溴化环氧树脂/Sb2O3协效阻燃短玻纤增强尼龙10T复合材料(PA10T/GF/FR)的热氧老化行为以及热降解动力学的影响。采用力学性能测试、SEM、DMA和TGA分析对老化前后复合材料的动静态力学、微观形貌以及热降解行为进行研究,并使用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了复合材料的热降解活化能。结果表明:老化过程中基体树脂降解分子量降低,纤维与基体界面性能恶化,复合材料力学性能下降;160℃老化过程部分PA10T分子链发生交联反应,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)增加,200℃和240℃下Tg先上升后下降,老化后期树脂分子链以降解为主;活化能计算表明160℃老化50d后复合材料热稳定性提升,200℃老化50d以及240℃老化30d后,复合材料结构破坏严重,热降解行为变化显著。此外,阻燃剂的添加能够提升老化试样的热稳定性。     

聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂对Cu(Ⅱ)的吸附性能

采用静态吸附法考察了吸附时间、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始浓度和溶液酸度对聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂(PSATU)吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,树脂对Cu(Ⅱ)的饱和吸附容量为0.431mmol/g.PSATU树脂吸附过程符合Boyd液膜扩散方程和Langmuir等温吸附模型.吸附过程焓变和熵变大于零,吉布斯自由能变化值小于零,吸附过程为吸热的自发过程.PSATU树脂吸附Cu(Ⅱ)后,C=O、C=S和N-H键的吸收峰发生了变化,表明吸附过程中Cu与相应官能团发生了配位.     

环氧树脂粘合剂热氧老化行为研究

研究了环氧树脂粘合剂的热氧老化行为,并用热失重分析仪(TG)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)分析了其热氧老化的机理.结果表明,环氧胶接接头的剪切强度随着老化时间的增加,呈现出先增加后下降的趋势,并且其下降幅度随老化温度的增加而增大;在较低温度条件下粘合剂的失重是由脱湿或试样中低分子物的挥发造成的,而在较高温度条件下,粘合剂的失重主要是由老化过程中粘合剂分解产生的低分子量挥发物造成的;空气中的氧气是影响粘合剂热降解的重要因素.     

黏合剂活性基团对HTPB推进剂力学性能的影响机制

为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂中黏合剂体系在储存过程中容易发生化学反应的基团的活性特点,寻找合适途径抑制推进剂老化,从而延长火箭发动机的储存寿命,本文中通过量子化学理论计算以及红外光谱和力学性能测试等实验方法,研究了甲苯二异氰酸酯(TDI)/HTPB黏合剂中的活性基团在自然储存条件下可能发生的化学变化及其对HTPB推进剂力学性能的影响。研究结果表明,HTPB推进剂中黏合剂分子易发生反应的部位应为C=C键或氨基甲酸酯基团,在推进剂的加速老化和自然储存过程中,C=C键氧化分解引起的黏合剂网络结构破坏,是导致推进剂力学性能下降的主要原因。     

不同热氧环境对T800碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响EI北大核心CSCD

不同热氧环境(70,130,190℃)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190℃老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190℃热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。     

老化环境对T800碳纤维/环氧树脂基复合材料性能的影响

不同老化环境(湿热、热水、热氧)对复合材料的性能有着重要的影响.文中分析了同一温度不同老化环境下T 800碳纤维/环氧树脂基复合材料的吸湿(湿热、热水)和失重(热氧)特性,并对比了老化前后的表面形貌、物理化学特性、动态力学性能及层间剪切性能.结果表明,在相同温度下,热氧环境下的失重率要大于湿热和热水环境下的吸湿率;随着...     

聚酰胺的长期紫外光氧老化行为

采用紫外光加速老化,研究了聚酰胺(尼龙6)在空气环境中的紫外光氧老化行为。结果表明,在光氧老化过程中,交联反应占主导地位,其凝胶含量和比浓黏度增加;复杂的氧化反应和材料的后期结晶使其力学强度有所升高,而冲击韧性下降;光氧老化使尼龙6端羧基含量增加,而端氨基含量减少;在老化中尼龙6分子与空气中氧气和氮气发生反应,但在试样最表层没有O-C=O结构存在。     

温湿度对醋酸纤维酯胶片保存的影响研究

胶片的老化实质是片基聚合物的降解过程,随着片基链断裂反应的不断发生,胶片原本的各种性能也会发生相应的变化。本文监测了不同温湿度环境下保存的醋酸纤维酯胶片的力学性能改变过程,探讨温湿度对胶片降解速率的影响,预测不同温湿度下胶片能够有效保持其原有力学性能的最短时间。     

PVC白色异型材变色因素及防治方法

绿色、淡灰色等几种。变色现象大致分为四类:(1)异型材挤出加工过程或实验室加热检测时发生变色;(2)长期储存或使用后发生变色;(3)产出后直接在室外储存或使用过程中短期内变色;(4)老化后的变色和光泽消失。1异型材变色的外部条件(1)紫外光的照射。紫外线有足够能量对聚合物产生破坏作用,使PVC分子中的C-H键和C-Cl键断裂,脱出HCl,生成多烯共轭双键,导致型材老化变色。(2)温度和湿度。温度每增加10℃,降解过程就增加1倍;湿度也是导致老化变色的主要因素,在又热又湿的环境中,异型材老化变色速度很快。(3)尘埃污染。某些析出物会在型材表面…     

热氧老化对阻燃型长玻纤增强尼龙6静动态力学及降解动力学的影响

研究了160℃不同热氧老化时间对阻燃型长玻纤增强尼龙6(FR/PA6/LGF)复合材料的静、动态力学性能及降解行为的影响。热与氧对FR/PA6/LGF复合材料的影响通过差示量热分析、动态力学性能分析、扫描电镜及力学性能表征。结果表明,虽然由动态力学性能分析可知热氧老化使得树脂基体分子链的刚性增加,但最终基体分子链断裂、降解导致老化试样表面出现的凹坑、微裂纹和脱粘在老化进程中占据了主导地位。利用Ozawa法求出了不同老化时间处理后FR/PA6/LGF热氧降解反应的活化能,结果表明热氧老化降低了阻燃材料的热稳定性,影响了其在不同燃烧区的阻燃效率。     

聚碳硅烷纤维的不熔化与SiC纤维制备研究

以聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,在高压釜内高温高压反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体,经熔融纺丝制备了PCS纤维,研究了在190 C下不同不熔化时间对PCS纤维氧化增重、Si-H键反应程度、凝胶含量、氧含量及最终SiC纤维氧含量与性能的影响.研究表明,在不熔化过程中,PCS结构中的Si-H键与氧反应,在PCS分子间形成Si-O-Si交联结构.随着不熔化时间的延长,PCS纤维发生氧化增重、Si-H键反应程度提高、凝胶含量增加,SiC纤维中氧含量也逐渐增加.在不熔化保温3h,制备的SiC纤维强度可达2.52GPa.随着不熔化时间的进一步延长,SiC纤维氧含量增加,其强度逐渐降低.     

聚乙烯醇缩丁醛的热氧老化机理

对聚乙烯醇缩丁醛(PVB)进行热氧老化试验,采用三种表征方法,从化学结构变化的角度对PVB的热氧老化机理进行研究。研究结果表明:PVB的抗热氧老化性能较差,其羟基、羰基、缩丁醛基均对热敏感。老化前期PVB主要发生降解,首先是在热的作用下,羟基氧化、酯基分解、缩醛环受热开环生成烷氧自由基,然后生成酮、醛,生成的自由基可以诱导分子链断裂并夺取PVB中活泼的氢原子进而又生成自由基。老化后期PVB老化反应以交联为主。热氧老化1d即生成醛,羟基、酯羰基开始减少,老化2 d生成酮,缩醛环老化6 d急剧减少,在长达30d的热氧老化过程中未产生烯烃。以羰基相对甲基伸缩振动峰的吸光度A_(1732)/A_(1378)来表征PVB的老化程度,建立了本实验条件下的热氧老化方程。