玻璃结构用双组分聚氨酯胶粘剂老化性能研究

选取了两种玻璃结构用双组分聚氨酯胶粘剂,通过研究两种胶粘剂在浸水、高温高湿、水-紫外、酸雾、清洁剂等环境模拟条件下拉伸剪切强度随着时间的变化趋势。对两种胶粘剂的综合性能进行评价,为不同玻璃结构部位选胶应用提供一定的参考。     

游艇用玻纤–碳纤混杂增强复合材料耐盐雾研究及寿命预测

制备游艇用玻纤–碳纤混杂增强2597PT不饱和树脂复合材料,应用人工加速老化方法,对其进行盐雾老化实验,研究其在三种盐雾条件下(盐度6%,温度50℃;盐度6%,温度25℃;盐度3%,温度50℃)的性能演变规律,建立其对应的寿命模型并进行寿命预测。研究表明:材料盐雾老化后与老化前相比,特征官能团的吸收峰位置未发生变化;随着老化时间的增加,材料力学性能均呈现下降的趋势,且在盐度6%,温度50℃条件下老化最为严重;在G.M. Gunyaev剩余强度理论基础上,采用origin对其进行非线性拟合,得到老化最严重的盐雾环境(即温度50℃、盐度6%)下材料剩余拉伸强度公式,相关系数R2=0.99,结合CCS《材料与焊接规范》 2018版要求,预测此材料在盐度6%,温度50℃条件下可安全使用约2 000 d。     

耐高温环氧胶J—27H

J-27H是一种高温固化的双组份环氧胶。该胶具有强度高、耐高温热老化、耐湿热老化、耐水、耐盐雾、耐油等特点。使用温度较广,可在-60℃～232℃下连续工作。该胶对许多金属及非金属材料均有良好的粘合性能。     

环氧树脂/混合纤维复合材料高温及盐雾老化性能研究

采用连续拉挤成型工艺制备了环氧树脂/玻璃纤维带/玻璃纤维/碳纤维复合材料,研究了该复合材料的玻璃化转变温度、耐高温强度和盐雾老化对外观、微观组织、质量及拉伸强度的影响。结果表明:在120℃长期高温环境下,复合材料的拉伸强度较为稳定,保持率达到95%;盐雾老化对复合材料质量和强度的影响趋势类似,老化240 h后其性能趋于稳定,老化600 h时材料的质量和拉伸强度的变化率分别为5.21×10~(-2)%和5.52%。     

苎麻/玻璃纤维混杂复合材料的老化研究及寿命预测

采用玻璃纤维布与苎麻纤维布混杂增强乙烯基树脂制备复合材料,结合船舶在服役环境下的实际情况,通过人工加速老化的方法,对苎麻纤维/玻璃纤维混杂复合材料进行水浸泡老化、盐雾老化和紫外老化实验,研究混杂复合材料的拉伸强度及弯曲强度等随老化时间、老化温度等的变化情况及性能退化趋势,并根据剩余强度模型对混杂复合材料进行寿命预测。研究表明,老化初期阶段试样吸湿趋势主要以浓度梯度推动的菲克扩散为主。老化环境不同,试样强度的衰减程度不同,水浸泡老化对试样影响最大,盐雾老化次之,紫外老化影响相对较少。根据剩余强度模型预测10年后盐雾试样弯曲强度保留率为78.0%,紫外老化弯曲试样强度保留率为81.89%。     

游艇用碳纤-玻纤混杂增强复合材料耐盐雾性能研究及寿命预测

制备游艇用2597PT不饱和树脂/玻璃纤维/碳纤维复合材料,通过人工加速老化方法,对其进行盐雾老化实验,研究其在盐雾环境下性能演变规律,建立其对应的寿命模型并进行寿命预测。研究表明,盐雾老化50 d后,玻璃化转变温度上升14. 1℃,复合材料拉伸强度下降14. 6%,弯曲强度下降14. 5%,且随着盐雾老化时间的增加,复合材料力学性能逐渐降低,且在老化初期下降较为明显;在Gunyaev剩余强度理论的基础上,拟合得到其剩余弯曲强度公式为S=S0+17. 02 (1-e-2. 87t)-13. 55ln (1+2. 14t),相关系数R~2=0. 94;结合中国船级社《材料与焊接规范》要求,预测此材料在上述条件下可使用约1 000 d。     

两种玻璃纤维增强复合材料体系的湿热老化研究

玻璃纤维增强复合材料在湿热环境下性能的退化是工程研究中待解决的问题,而实验室人工加速老化则是较好地研究该问题的常用方法。通过人工加速老化方法,结合露天储水环境,研究两种玻璃纤维增强复合材料在35℃水浸泡、65℃水浸泡及盐雾三种环境下的吸水率、巴氏硬度和弯曲强度的变化,并运用两种模型预测材料的使用寿命。研究表明:不同湿热环境下,材料的巴氏硬度前期变化明显,后期趋向稳定;吸水率基本符合Fick定律;温度对弯曲强度保留率影响显著,盐雾影响次之;中值老化公式比经验公式拟合度高7.6%。     

干挂石材用胶粘剂耐久性分析测试研究

采用80℃热老化、湿热老化和80℃水浴老化等三种老化方式对干挂石材系统用的两种胶粘剂(包括干挂胶和云石胶)进行实验室加速老化试验,通过对不同老化程度的试件进行力学性能测试,确定了胶粘剂的剪切强度和弯曲强度在不同老化条件下随时间的变化趋势.借助动态热机械分析仪(DMA)研究了胶粘剂的热稳定性,表征了胶粘剂各老化阶段的储能...     

抗稀释耐温耐盐冻胶堵剂的制备及其性能评价

针对塔河油田高温高盐缝洞油藏堵水困难且堵剂易被地层水稀释导致有效封堵段下降,从而降低封堵效果的技术难题,选用两种类型的聚丙烯酰胺(P-71、P-9)为主剂,海藻酸钠作为助剂,氯化钠为降粘剂,对苯二酚、六亚甲基四胺作为交联剂制备了具有耐温耐盐性能的抗稀释冻胶堵剂(SA-PAM),并对其封堵效果进行了评价。结果表明,最优配方为0.5%P-71+1%P-9+0.5%对苯二酚+0.5%六亚甲基四胺+0.5%海藻酸钠+4%氯化钠。该堵剂在高温高盐条件下成胶时未被地层水稀释,抗稀释效果明显;130℃下成胶时间为4 h、老化28 d达到最大失水率6.95%,同时,冻胶内结合水的占比较高,从而说明其对水具有很强的亲和性能;SA-PAM冻胶老化30 d,经过5 PV地层水(2.1×10⁵ mg/L)冲刷后其封堵率仍然大于85%,表明该冻胶体系在高温高盐条件下不易脱水失稳且具有优异的耐冲刷性。     

腐植酸-有机凝胶的制备及性能评价

针对塔河油田油藏储层深且高温、高盐的储藏条件,目前普通聚丙酰胺易高温老化脱水,使得封堵效果变差。鉴于此,亟需研发一种在高温、高矿化度条件下具有老化稳定性好、强度高和封堵性能好的凝胶堵剂。采用成本低廉的工业腐植酸为增强剂和稳定剂,耐温耐盐的含有磺酸基团的聚丙烯酰胺为主剂,六亚甲基四胺、对苯二酚作延迟交联剂,制备了腐植酸-有机凝胶,以成胶时间、成胶强度和高温老化稳定性为依据优选最优配方,以对填砂管凝胶固化后突破压力作为封堵性能评价凝胶封堵效果。结果表明,最佳配方2%腐植酸+0.6%六亚甲基四胺+0.6%对苯二酚+0.5%SV-2+0.8%SV-5,在130℃条件下,成胶时间4 h,成胶强度为16 Pa, 30 d内脱水低于10%。在单管填砂管中注入35 mL凝胶基液后,该体系固化后,突破压力达0.86 MPa,突破后经过4倍于凝胶基液的水冲刷,依然具有0.12 MPa压力,表明该凝胶具有较好的封堵效果和较好粘壁性。     

腐植酸-水玻璃复合凝胶制备及性能评价

针对塔河油田油藏储层深且高温、高盐的储藏条件,目前无机硅酸盐水玻璃凝胶易高温老化脱水,使得封堵效果变差。鉴于此,亟需研发一种在高温、高矿化度条件下具有老化稳定性好、强度高和封堵性能好的凝胶堵剂。制备了有机-无机复合凝胶,采用成本低廉的工业腐植酸与水玻璃复合,尿素做延迟交联剂,制备了腐植酸-水玻璃复合凝胶,以基液粘度、pH、成胶时间、成胶强度和高温老化稳定性为依据优选最优配方,以注入性能和封堵性能评价凝胶封堵效果。结果表明,最佳配方3%腐植酸+3%尿素+20%水玻璃,基液粘度14.2 mPa·s, pH为11.68,在130℃条件下,成胶时间90～120 min,成胶强度为0.07 MPa, 30 d内不脱水,具有较好的注入性和封堵性。在单管填砂管中注入0.5 PV该体系后,1 100 mD渗透率填砂管的封堵率大于90%。     

NBR/PVC TPV与NBR/PVC共混胶的性能对比研究

以丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)树脂为基础材料,采用动态硫化和熔融共混的方法分别制备了NBR/PVC动态硫化热塑性弹性体(TPV)与NBR/PVC共混胶,并对TPV和共混胶的高温拉伸性、耐热空气老化性、耐油性以及动态力学性能进行了对比研究。研究结果表明,室温下,NBR/PVC TPV的拉伸强度高于共混胶的;温度高于50℃时,共混胶的拉伸强度则高于TPV的。在测试温度下,NBR/PVC TPV的断裂伸长率始终低于共混胶,两种材料在120℃时都失去使用价值。NBR/PVC TPV的耐热空气老化性能和耐3#标准油性能优于NBR/PVC共混胶的。NBR/PVC TPV初始弹性模量较高,共混胶的损耗因子峰值高于TPV的,两种材料损耗因子峰值温度基本相同。     

橡胶与钢丝帘线粘合力的盐雾老化试验研究

研究盐雾老化试验及其对不同结构钢丝帘线粘合力的影响。结果表明:盐雾老化对钢丝帘线的侵蚀比热空气老化更为严重,35℃下质量分数0.05的氯化钠溶液盐雾老化与100℃的热空气老化效果相当;渗胶效果好的钢丝帘线结构能通过渗透的胶料为钢丝帘线提供保护,从而使钢丝帘线在盐雾老化过程中具有更高的粘合力保持率。     

加速老化试验对建筑用有机硅结构胶拉伸粘接性能的影响

采用盐雾、紫外光照、水-紫外线光照人工加速老化方法,对比了多种市售建筑用有机硅结构密封胶(有机硅结构胶)老化前后拉伸粘接性能的变化。结果表明,建筑用有机硅结构胶经盐雾和紫外光照加速老化10 000 h(417 d)后,大部分样品力学性能保持良好,对基材仍然保持良好的粘接性;经水-紫外线光照加速老化10 000 h(417 d)后,力学性能有较大幅度的降低,经水-紫外线光照加速老化5 000 h(208 d)后,样品出现粘接破坏,可能是水的存在加速了有机硅结构胶与基材界面化学键的破坏。     

建筑门窗用单组分聚氨酯组角胶的性能研究

制备了一种建筑门窗用单组分聚氨酯组角胶,按GB/T7124—2008对其铝合金-铝合金的粘接性能进行了评价。结果表明其在标准条件养护7 d、14 d和21 d,剪切强度分别达6.20MPa,7.27 MPa、8.30 MPa,与国外同类产品基本相当;经过40℃浸水72 h后与浸水之前相差不大;120℃高温3 h、90℃高温300 h以及高温高湿(温度85℃,相对湿度85%)300 h处理后,剪切强度均有所增强,具有优良的耐温耐湿热性能。     

双尾疏水缔合聚合物弱凝胶成胶性能影响因素分析

针对常规聚合物不能耐高温高盐的特点,选用耐温抗盐的新型双尾疏水缔合聚合物(DTHAP)为弱凝胶主剂。研究了聚合物质量浓度、交联剂质量分数、温度、矿化度和多孔介质剪切等对凝胶体系成胶性能的影响;并用扫描电镜(SEM)对其微观结构进行探究。实验结果表明:弱凝胶的成胶时间、成胶强度可以通过调节聚合物和交联剂浓度来控制。在80℃下,聚合物质量浓度为1 000~2 250 mg/L,交联度质量分数为0.6%时,体系成胶时间1~6 d可调控,最大成胶强度能达到F级。该体系在温度为80~90℃,矿化度为2×104~8×104mg/L的条件下具有较好的成胶稳定性,经多孔介质剪切后仍具有较好的稳定性,SEM表明弱凝胶体系有致密的空间网络结构。结果表明,该体系能应用于高温高盐油藏。     

纤维增强塑料排烟内筒高温条件下的性能研究

纤维增强塑料(FRP)排烟内筒被广泛应用于新建燃煤电厂中。本文根据燃煤电厂实际温度工况设计实验,研究了FRP排烟内筒分别在90℃、135℃、180℃高温条件下作用30 d、60 d、90 d后的外观、质量、含胶量、力学性能的变化。并通过对比乙烯基酯树脂在不同温度条件下的力学性能和扫描电子显微镜(SEM)对FRP排烟内筒试样截面的分析结果,着重讨论了FRP排烟内筒高温下的力学性能随时间的变化趋势和原因。研究表明:随着温度的升高,FRP排烟内筒颜色依次加深,180℃高温条件下60 d后试样几乎炭化,呈黑色;高温条件下质量和含胶量的变化是树脂基体的质量变化引起的,最终导致质量和含胶量随着周期变长和温度的升高而减小;力学性能随着时间的变化趋势和乙烯基酯树脂相似,随着时间增加呈现先上升后下降的趋势,在玻璃化转变温度Tg左右的135℃温度下60 d后,力学性能最好。在远高于玻璃化转变温度Tg的180℃温度下,材料力学性能后期下降明显,但作用90 d后仍有80%左右的强度保留率。     

混杂纤维增强环氧树脂复合材料电缆芯湿热老化性能研究

高温高湿条件下对玻璃纤维/碳纤维混杂增强环氧树脂复合材料电缆芯进行加速湿热老化试验,比较了两种直径的复合材料电缆芯在相同老化条件下的力学性能,并从微观角度分析了湿热老化后力学性能下降的原因。结果表明,该复合材料电缆芯耐湿热老化性能较好,在80℃及RH95%下老化1750h后其弯曲强度保留率大于65%,层间剪切强度保留率大于58%。     

座舱边缘连接用改性丙烯酸酯胶黏剂的性能研究

根据某飞机座舱透明件边缘连接处的要求,研制了一种座舱透明件边缘连接用改性丙烯酸酯胶黏剂。通过对改性丙烯酸酯胶黏剂适用期和不同固化条件对胶黏剂性能的影响进行研究,确定了胶黏剂的适用期、固化温度、固化时间等工艺参数;同时对胶黏剂对3号有机玻璃的应力-溶剂银纹性能的影响进行了研究,并对胶黏剂的耐介质性能、耐盐雾性能、耐温度冲击性能、低温老化性能、高温老化性能、湿热老化性能和紫外老化性能进行了考核,上述试验的研究和考核表明座舱透明件边缘连接用改性丙烯酸酯胶黏剂的施工工艺和综合性能可以满足某飞机座舱边缘连接处的使用要求。     

盐侵蚀环境下防船撞设施套箱外壳用GFRP材料老化性能研究

设计了一种套箱结构防船撞设施,并对套箱所用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行了不同盐侵蚀环境下的加速老化试验。结果表明：高温（65℃）盐水环境对GFRP的老化性能影响最大,其次为盐雾环境,最小的为低温（35℃）盐水环境,温度是影响GFRP材料老化性能的最重要因素;中值老化公式模型对于老化寿命的预测精度明显高于老化动力学模型,35℃和65℃盐水浸泡环境下GFRP材料的使用寿命分别为138年和0.25年,在高温盐水环境下GFRP的使用寿命明显降低;通过加速老化试验,获得了GFRP在不同温度下的寿命转化方程,可对不同环境温度服役下的套箱使用寿命进行预测。