生物基聚氨酯泡沫材料研究进展

在石化资源日趋稀少的背景以及全世界号召"绿色生活"的时代主题之下,生物基聚氨酯泡沫材料逐渐走进人们的视野,各种生物基替代产品逐渐被发掘研究,像植物油、腰果壳油、玉米秸秆以及其他生物基可再生的绿色环境友好型原料来合成多元醇或异氰酸酯,作为聚氨酯材料的主要原料,合成聚氨酯前体,再对其生物基聚氨酯前体进行各种化学改性修饰后发泡,以此得到各种不同类型的聚氨酯泡沫材料。本文对近年来各种生物基聚氨酯泡沫材料的研究进行了总结,重点介绍了不同类型的生物基多元醇的制备、改性后对泡沫材料的影响。     

聚氨酯泡沫材料阴燃向明火转化影响因素实验研究

为了研究聚氨酯泡沫材料阴燃向明火转化的影响因素,通过改变其宽度、厚度和密度进行多次实验.结果表明,聚氨酯泡沫材料宽度的加大,碳氧化放出的热量增多,所以宽度达到某一值时更容易从阴燃向明火转化.聚氨酯泡沫由阴燃向明火转化不仅取决于长度、宽度而且还与厚度有密切关系,当厚度达到某一尺寸时,温度也会整体跃升,最后向明火转化.密度大的聚氨酯泡沫材料氧化产生的热量多,中心易蓄积热量,达到气相反应所需温度,最终使阴燃向明火转化,而密度小的则相反.     

颗粒增强ZA27基复合材料的高温蠕变特性

采用高温持久硬度试验及压入蠕变特性分析进行了颗粒增强ＺＡ２７基复合材料抵抗高温蠕变能力的研究。研究发现ＳｉＣ,Ａｌ２Ｏ３颗粒的加入大大提高了ＺＡ２７合金的抗高温蠕变的能力。其强化机理主要是由于材料承受的载荷有效地转移到增强相颗粒上;复合材料基体中有高的位密度;复合材料中的内应力提高了位错滑移的门榄应力。     

纺织材料非线性蠕变特性的研究

通过单向蠕变及恢复试验对纺织材料的蠕变特性进行了研究，在以往研究的基础上，给出了用以描述蠕变特征的非线性蠕变方程首次提出了马蠕变－恢复过程分为急弹性，急塑性、弹性及粘塑性变形四项内容，通过理论分析得到了求蠕变方程各参数的方法和步骤，并选定机织物和非织造的进行了验证。     

石灰岩与玄武岩集料SMA高温蠕变特性试验研究

为对比石灰岩与玄武岩两种岩性集料对SMA(stone mastic asphalt)混合料高温性能的影响,采用玄武岩、石灰岩两种岩性集料配制了3种组合SMA混合料:(1)玄武岩集料SMA,粗、细集料全部采用玄武岩;(2)石灰岩集料SMA,粗、细集料全部采用石灰岩;(3)玄武岩与石灰岩混合集料SMA,即粗集料为玄武岩,细集料为石灰岩。通过弯曲蠕变试验评价了3种SMA混合料的高温稳定性,建立了相应的Burgers模型,并分析了不同集料组合对其高温性能的影响。结果表明,玄武岩集料SMA的高温性能最优,其次为玄武岩与石灰岩混合集料SMA,最后为石灰岩集料SMA。以弯曲蠕变速率为指标进行的方差分析表明,玄武岩集料SMA与石灰岩集料SMA二者的高温性能有显著性差异,而玄武岩集料SMA与玄武岩石灰岩混合集料SMA的高温性能无显著性差异。     

聚氨酯硬质泡沫阻燃技术研究及趋势

随着聚氨酯硬质泡沫在各个工程领域的广泛应用,其阻燃性能日益受到关注.本文介绍了近期国内外聚氨酯泡沫阻燃研究现状,分析了聚氨酯泡沫阻燃机理和阻燃方法研究趋势,阐释了两种阻燃方法的阻燃效果,通过对聚氨酯分子进行结构改性,同时添加复合阻燃剂,使聚氨酯硬质泡沫氧指数达到国家难燃级标准,展望了聚氨酯泡沫阻燃技术发展方向.     

利用参数反演预测聚氨酯隔振器的蠕变曲线

用有限元对橡胶类材料制作的隔振器进行计算时,材料的某些参数确定非常困难。以某型在研聚氨酯隔振器为例,利用参数反演方法,预测其蠕变曲线。首先通过对聚氨酯材料的压缩蠕变试验进行模拟,利用实测压缩蠕变曲线反演确定相关蠕变参数;然后用这些蠕变参数模拟材料的剪切蠕变试验,以验证参数的合理性;最后将这些蠕变参数带入某型隔振器的蠕变计算中,预测出其蠕变曲线。     

高温构件蠕变试验炉的研制

介绍一种蠕变试验炉，它具有均匀的温度场，较大的炉腔，方便准确的测试系统及多功能加载系统。利用该试验炉可进行管系构件的蠕变试验、平面管系的热应力试验、平面构件的综合变形试验、高温构件裂纹扩展试验等。     

软质聚氨酯泡沫的阻燃性能研究

软质聚氨酯泡沫因具有优异的综合性能而得到广泛应用,但其极限氧指数很低,属易燃品,本文综述了软质聚氨酯泡沫的常用阻燃剂以及新型阻燃技术,由于卤素阻燃剂在燃烧过程中会释放出有毒气体,所以无卤阻燃技术已成为目前研究的热点,采用纳米技术添加无机粘土是最近无卤阻燃技术研究成果之一,慢回弹聚氨酯泡沫是一种具有减震、降噪、低回弹等新特性的聚氨酯泡沫,本文指出了其阻燃技术研究的应用前景。     

软质聚氨酯泡沫的阻燃性能研究

软质聚氨酯泡沫因具有优异的综合性能而得到广泛应用,但其极限氧指数很低,属易燃品.本文综述了软质聚氨酯泡沫的常用阻燃剂以及新型阻燃技术.由于卤素阻燃剂在燃烧过程中会释放出有毒气体,所以无卤阻燃技术已成为目前研究的热点,采用纳米技术添加无机粘土是最近无卤阻燃技术研究成果之一.慢回弹聚氨酯泡沫是一种具有减震、降噪、低回弹等新特性的聚氨酯泡沫,本文指出了其阻燃技术研究的应用前景.     

全水高回弹聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究

考察全水发泡中几种主要因素如聚合物多元醇的用量、异氰酸根指数以及复合催化剂的比例对泡沫性能的影响.实验结果发现：随聚合物多元醇POP3628加入量的增大,泡沫的硬度和回弹性显著提高;随异氰酸根指数的增大,泡沫的硬度和回弹性有所提高.当异氰酸根指数等于1.05时,泡沫的硬度和回弹性最好,继续增大则硬度和回弹性呈下降趋势.当A1为0.2份,A33为0.3份,二月桂酸二丁基锡为0.2份时,所得泡孔结构最佳.     

高温高压阀体蠕变的有限元分析

对三十万发电机组旁路装置中高压蒸汽转换阀阀体进行了有限元分析，给出了十万小时后的蠕变位移，应变及应力。     

高温炉管寿命预测应注意的问题

通过对高温炉管损伤发展过程和影响损伤进展因素的分析,针对寿命预测中经常遇到的问题：持久实验方法的选择;Ｌａｒｓｏｎ－ｍｉｌｅｒ外推法中辅助变量的确定;外推结果的修正;温度或载荷周期性波动情况下外推应力的处理和断裂力学方法中裂纹扩展支配参数的选取等给出了解决方法。在此基础上得出高温炉管寿命预测的基本原则是：确定导致炉管损伤的主要原因,再根据炉管的损伤状态,选择相应的预测方法;在对预测结果进行修正时要兼顾其它因素的影响,仅考虑一种因素的预测结果不能作为最后结论;最终得到的使用寿命中应包含一定的安全余度,以适应炉管工作条件的变化。     

表面裂纹蠕变分析的蠕变线弹簧模型

利用弹塑性断裂力学的工程估算法及等时应力应变的概念，在弹塑性线弹簧模型的基础上提出了一个三维裂纹蠕变断裂力学分析的蠕变线弹簧模型方法，并建立了有关基本方程，计算了国产２Ｃｒ－１Ｍｏ钢表面裂纹板的高温（５６５℃）蠕变断裂力学参量，从而为进一步研究三维表面裂纹蠕变扩展及寿命预报提供了基础。     

烧结温度对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响

采用高钛高炉渣和废玻璃为主要原料,CaCO3作为发泡剂,硼砂Na2B4O7·10H2O作为助熔剂,磷酸钠Na3PO4·12H2O作为稳泡剂,通过“一步法”烧结制备了微晶泡沫玻璃。研究了烧结温度对微晶泡沫玻璃的影响,通过SEM及XRD对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的显微组织结构和物相进行分析。研究表明：在850℃~950℃之间,高钛高炉渣内的钙钛矿随烧结温度的增加逐渐分解,与其他物质反应生成透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6、普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6、Ca(Mg,Fe)(Si,Al)2O6和硅辉石CaSiO3等晶体。微晶泡沫玻璃的孔径随烧结温度的增加逐渐增大,最后形成大孔和连通孔,同时,孔壁上析出的晶体数量增加,且晶体的形状从颗粒状变成层片状。在烧结温度为900 ℃时,微晶泡沫玻璃综合性能达到最佳：密度为0.6312 g/cm3,气孔率为74.5 %,吸水率为8.3 %,抗压强度为9.09 MPa。     

高温状态下大理岩力学性能实验研究

采用电液伺服材料力学试验系统对常温~800℃高温作用下大理岩的力学性能进行了研究,考察了大理岩的全应力-应变曲线、峰值应力σp、峰值应变pε、弹性模量E等量的变化特征。结果表明:随受热温度升高大理岩的峰值应力和弹性模量不同程度上渐次降低,尤其是在不同温度段岩石强度降低具有突变性,而峰值应变不同程度渐次增长。800℃时大理岩的延性明显增强,应力达到峰值后,应变仍表现出缓慢增加特性,但最终大理岩破坏方式仍以脆断为主。研究结果一定程度上反映了大理岩在温度作用下内部结构变化的特征,可为相关岩体工程设计与研究提供参考。     

基于铁氧体制备的泡沫吸波材料性能

为了研究铁氧体的电磁性能以及铁氧体引入量的质量分数和样块厚度对材料性能的影响,以玻璃和陶瓷造粒料为基料,炭黑为发泡剂,引入铁氧体,经过球磨、烧结、发泡、退火工艺后制备出泡沫吸波材料.结果表明:900℃处理对铁氧体的电磁性能无明显影响.铁氧体引入量的质量分数为5%和10%的吸波性能优于铁氧体为15%和20%引入量的吸波性能;研究初步显示,该结果是由于铁氧体的引入影响多孔材料的泡孔结构.铁氧体引入量的质量分数为10%时,材料的吸波性能随着样块厚度的增加而增大;样块厚度为50 mm时,材料的有效吸收带宽(反射率小于-10 d B)达18 GHz,反射率低至-23.4 d B.     

驱油泡沫稳定剂的性能研究

在硫酸盐起泡沫中添加4种不同类型的增粘性稳泡剂后，用Waring Blender法评价了起泡沫的起泡情况以及不同稳泡剂的稳泡效果，利用布氏粘度计对4种稳泡剂溶液粘度的测定，从而了解了不同稳泡剂溶液随温度的升高和盐度的增大其粘度降解的情况，在此基础上，优选出了疏水缔合聚合物及其最佳加量，实验结果表明：添加了疏水缔合聚合物稳泡剂的起泡液具有在较高温度和矿化度下起泡能力较强且所起泡沫半衰期较长的优点，在油田EOR过程中注泡沫体系中具有良好的应用前景。     

聚氨酯/三聚氰胺甲醛树脂互穿网络硬质泡沫性能的研究

采用分步IPN法合成了一系列聚氨酯/三聚氰胺甲醛树脂互穿网络硬质泡沫,并通过表观密度、压缩强度、弯曲强度、阻燃性能和泡孔结构对其进行了表征。结果表明：随着聚氨酯的加入,泡沫塑料的表观密度降低,并有效提高泡沫塑料的力学性能。但在加入20%的聚氨酯之后,力学性能增加不明显,且泡沫塑料从高难燃材料、难燃材料,向易燃材料转变。     

黄麻纤维增强硬质聚氨酯泡沫工艺与性能研究

采用碱处理工艺对黄麻纤维进行表面改性，改善了纤维与树脂基体的界面粘结，研制了一种新型的黄麻纤维增强硬质聚氨酯结构泡沫材料。测试发现，碱处理使纤维表面杂质含量明显减少，且纤维表面经刻蚀后出现裂纹和沟槽，从而改善了纤维与树脂的界面结合强度。实验结果表明，添加改性纤维的试样压缩强度较改性前有大幅提高，达8％～20％。当纤维的质量分数为3.0％时，复合材料的压缩强度达到最大值；纤维质量分数一定时（3.0％），长度为3mm的短切纤维的增强效果较好。