水性环氧树脂碳纤维上浆剂的研制与性能分析

通过对环氧树脂进行亲水化改性,使其具有水溶性,再分散制成合适浓度的水性环氧树脂上浆剂,对聚丙烯腈基碳纤维进行上浆.测试上浆剂的性能,观察碳纤维上浆前后纤维的表面形态,并测试纤维的耐磨性、毛丝量及界面剪切强度的变化.结果表明:使用该水性环氧树脂上浆剂上浆后,碳纤维表面形成柔韧光滑的浆膜,耐磨性能提高91.6%,毛丝量减少...     

SiO2/TiO2/聚酰亚胺复合杂化环氧树脂基碳纤维浆料的制备与表征

 采用溶胶－凝胶技术,在合成的聚酰胺酸（PAA）中对纳米SiO2/TiO2前驱体进行原位改性,添加硅烷偶联剂（WD-50）和适当的表面活性剂,利用超声空化及复配技术制备了碳纤维用环氧树脂基-SiO2•TiO2复合杂化聚酰亚胺增强浆料。采用FTIR、DSC、粒径分析仪、力学测试、STM等手段对制备的PAA-SiO2-TiO2复合改性增强浆料的性能及其在碳纤维上浆膜铺展的显微形貌进行了分析。结果表明,SiO2•TiO2以纳米粒度分布于浆膜中,上浆后碳纤维轴向表面有一层纳米级粒状突起,表面较为粗糙,碳纤维的界面性能得到了改善。力学实验表明,杂化浆料处理后碳纤维的抗拉强度及层间剪切强度显著提高。     

阴离子水性聚氨酯的制备及其在表面施胶中的应用

用二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）与聚环氧丙烷二醇、环氧树脂和亲水扩链剂,采用“内乳化法”合成环氧树脂改性的阴离子水性聚氨酯乳液;讨论了亲水扩链剂种类和用量、环氧树脂用量、成盐剂的选择及中和度等对聚氨酯乳液性能的影响。将制得的聚氨酯乳液用于静电复印纸的表面施胶,结果显示：施胶效果良好,对纸张的表面强度等性能有明显改善。     

改性酚醛树脂对再生瓦楞原纸的增强作用

对乙二醛、环氧氯丙烷、制浆废液和尿素改性制备酚醛树脂的合成工艺及合成产物应用于再生瓦楞原纸的增强进行了研究。在其他合成工艺参数固定的条件下,改变乙二醛、环氧氯丙烷的用量合成出一系列产物,然后,采用表面施胶的方法将合成产物应用于再生瓦楞原纸的增强,通过检测纸张的物理强度来反映合成产物性能。实验结果表明,通过表面施胶将改性的酚醛树脂应用于再生瓦楞原纸的增强,取得一定的效果,这为实现废液的资源化利用提供了一种新途径。     

碳纤维上浆剂的开发和研究进展

在碳纤维生产过程中,上浆是一道重要的工序,上浆剂在碳纤维的性能方面扮演着重要的角色。首先介绍了碳纤维上浆剂的类型、合成方法及上浆工艺,然后重点阐述了上浆剂对碳纤维表面及复合材料的影响。已有研究结果表明:上浆后碳纤维表面形成一层光滑、连续、平整的薄膜,使其耐磨性、毛丝量都有所改善;上浆碳纤维与基体树脂不易剥离,增强了碳纤维层间剪切的强度。     

Low-cost manufacturing and recycling of advanced biocomposites

In this paper, the capabilities of Specialized Elastomeric Tooling for Resin Infusion, a low-cost and low-energy autoclaving alternative for consolidating and curing resin-infused thermoset composite parts, are expanded to biobased composites. Specifically, multiple flat laminate parts (10-ply stack of woven cellulose fiber with a high bio-content, recyclable epoxy resin matrix) are infused with bioresin, consolidated between a temperature-controlled rigid tool and matching rubber-faced tool specially engineered to provide uniform pressure under load, and then thermally cured in place. As expected, parts made using this process are thinner, have higher stiffness and strength, and have fewer surface voids as consolidation pressure is increased. Experimental results reported include resin infusion observations, part thickness, surface roughness, microscopy, tensile strength/modulus, and flexural strength/modulus. Following consolidation and curing, the recyclability of the cellulose textile is assessed by dissolving the commercially available bioresin in a dilute acetic acid bath to create a recyclable thermoplastic.     

上浆剂对国产碳化硅纤维表面及其织造性能的影响

为研究添加不同含量的水性环氧上浆剂以及上浆剂含固量对碳化硅（SiC）纤维表面以及SiC纤维束织造性能的影响,对纤维束进行了二次表面上浆处理。测试了SiC纤维束的耐磨性、强伸性以及柔软性等适编性能。结果表明：与未二次上浆和由E-0、E-10、E-20上浆剂上浆的SiC纤维束相比,经E-15上浆剂上浆后的SiC 纤维束耐磨性能最好, 柔软性也较好;上浆剂的含固量对纤维表面形貌影响较大;用含固量为9%的E-15上浆剂上浆后的纤维表面浆膜更为完整光滑,同时SiC 纤维束的断裂强度较未二次上浆处理的提高了180%,说明此含固量为最适合的E-15上浆剂含固量。     

复合阳离子植物胶聚合物与AKD乳液表面施胶剂的研发与应用

该文介绍了一种新型植物类胶聚合物表面施胶剂的初步研究方法。该施胶剂的成分主要为可再生植物类胶聚合物,此类原料经过一定的化学改性,合成为植物类胶乙醛树酯,再复合阳离子型烷基烯酮二聚体（AKD）乳液,制得植物类胶聚合物表面施胶剂。该施胶剂用于表面施胶,抗水效果良好,成本低廉,是一种新型的表面施胶剂产品,符合国家相关低碳环保的产业政策。     

丝胶温敏凝胶对棉织物性能的影响

为提高棉织物的力学性能和热稳定性,采用互穿聚合物网络(IPN)技术,制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/丝胶IPN水凝胶;并以戊二醛(GA)为交联剂,通过浸渍法将IPN水凝胶用于棉织物的改性整理。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、热失重分析仪和万能材料拉力机对改性棉织物进行测试和表征。结果表明:IPN水凝胶的最低临界溶液温度为30.79 ℃;改性棉织物表面和纤维之间形成一层改性凝胶膜,但其结晶2θ角没有偏移;改性棉织物的断裂强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了29.39%、35.24%和17.58%,分解温度提高了61.79%。     

环氧树脂增韧方法及增韧剂的研究进展

环氧树脂具有优良的力学性能、加工工艺性能,作为纤维复合材料的基体树脂广泛用于飞行器、风机叶片、运动器械等结构材料的制造,但是环氧树脂固化后交联密度高,因此其固化物存在韧性低、耐疲劳和耐冲击性能差的缺点,在一定程度上限制了环氧树脂的应用.对环氧树脂进行增韧一直是环氧树脂研究领域的热点也是难点问题之一.本研究介绍了几种增韧改性环氧树脂的方法,包括橡胶弹性体增韧、热塑性树脂增韧、无机刚性粒子增韧、超支化聚合物增韧、互穿聚合物网络增韧和化学改性增韧等,分析了其机理,综述了上述改性方法在国内外的研究进展.     

一种新型表面施胶剂对纸和纸板的增强应用研究

应用水溶性酚醛树脂作为表面施胶剂来提高箱板纸的强度。研究结果表明,酚醛树脂能够提高纸张环压强度,最大增幅可达167%,却降低了纸张的耐破度;玉米氧化淀粉对酚醛树脂有协同增强效应,1:1质量比复配,施胶量5 g/m~2时,环压强度增强幅度达78%,耐破度增强幅度为15.7%。     

PVA接枝阳离子聚丙烯酸酯施胶剂及其增强作用研究

以聚乙烯醇（PVA）为分散剂,苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为主要单体,通过无皂乳液聚合制备了有增强作用的PVA接枝阳离子聚丙烯酸酯表面施胶剂,并通过红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热（DSC）和扫描电镜（SEM）进行了表征。纸张增强应用实验表明：单独使用该聚合物施胶剂,纸张的抗张强度、耐破度、耐折度、撕裂度分别提高22.32%、12.63%、38.2%、7.49%,与氧化淀粉复配使用的效果均接近于或高于单独使用聚合物乳液时的效果。     

淀粉-硅酸钠表面施胶剂在瓦楞原纸中的应用

应用淀粉复配硅酸钠水溶液作为表面施胶剂提高瓦楞原纸的环压强度和耐破度。讨论了淀粉-硅酸钠复配体系的黏度及其对瓦楞原纸主要强度指标的影响,并通过Cobb值和接触角表征了施胶后纸张的防水性能。与传统表面施胶剂相比,淀粉-硅酸钠复配体系克服了普通表面施胶剂施胶量低、胶层挺硬性不高的缺陷,使瓦楞原纸的环压强度增幅最高可达80%,耐破度增幅最高可达51%。     

矿物纤维在涂布白纸板面浆加填中的应用

矿物纤维是介于植物短纤维与传统填料之间的一种新型的造纸原料，能够与植物纤维交织在一起，构成植物纤维一矿物纤维网状结构。通过实验室研究与生产试验，测定AKD施胶体系矿物纤维加填对纸页白度、不透明度及物理强度的影响，证明矿物纤维对涂布白纸板面浆加填后，能够达到提高不透明度和遮盖力以及降低成本的目的。     

PPy-UHMWPE纤维结构与性能的研究

针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与树脂界面黏结性能较差的问题,以三氯化铁为氧化剂,采用液相沉积聚合方法制备了聚吡咯-超高分子量聚乙烯（PPy-UHMWPE）复合纤维,然后将微滴直径在300-700μm的环氧树脂滴在纤维上,并对纤维/微滴试样进行拉出实验。结果表明,经吡咯沉积聚合后,PPy-UHMWPE纤维与环氧树脂的界面剪切强度有较大提高,约为未处理纤维与环氧树脂界面剪切强度的3倍。通过SEM、FTIR、DSC、DMA研究处理前后纤维表面形貌和结构的变化,表明在PPy-UHMWPE复合纤维中,PPy与UHMWPE分子链间无化学键作用,PPy-UHMWPE纤维的熔融峰为单峰,且熔点略有下降。     

碳纤维/环氧树脂基复合材料增韧改性研究进展

为改善碳纤维/环氧树脂基复合材料的脆性断裂问题,常通过树脂增韧和纤维改性等方式实现。本文从树脂改性、界面改性及结构设计3个方面综述了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展。其中树脂改性主要有纳米材料改性、橡胶弹性体改性及热塑性树脂改性增韧等方式,通过增加填充粒子与树脂基体间键合来提高环氧树脂的韧性;界面改性主要是碳纤维表面改性,通过增加碳纤维表面活性官能团或多尺度进行表面改性,增强碳纤维和环氧树脂之间的界面结合性能,达到复合材料增韧的效果;复合材料结构设计主要是设计纤维铺层角度、厚度、结构,通过结构优化来增强复合材料的韧性。最后分析了3种改性方式存在的问题,并指出3种方式结合使用是未来复合材料改性的研究方向。     

新型纳米表面施胶剂的合成与应用

采用自制的纳米表面施胶剂DS-SS610与氧化淀粉配制成表面施胶液进行表面施胶,探讨了表面施胶剂用量、离子环境、淀粉种类等条件对表面施胶效果的影响。结果表明,当DS-SS610与氧化淀粉的质量比为2%时,应用效果好,性价比高。在阴离子环境、中性环境、弱阳离子环境下及与阳离子淀粉匹配时应用效果最好。     

改性MF树脂在轻型纸表面施胶中的应用

介绍了阳离子改性三聚氰胺甲醛树脂(MF)在轻型纸表面施胶中的使用效果。实践表明,在表面胶中添加阳离子MF树脂,能有效提高轻型纸的表面强度和湿强度,改善成纸的印刷适性。     

含氟丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备与应用

以甲基丙烯酸六氟丁酯(FMA)、醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用种子乳液聚合法制备了一种能够明显提高纸张施胶效果的含氟聚丙烯酸酯乳液。分析了FMA用量对该乳液的性能影响,测定了乳胶膜的对水接触角和吸水率。试验结果表明,用含氟聚丙烯酸酯乳液与淀粉复配进行表面施胶,当其施胶量为1.5g/m2时,可使纸张表面强度增强的同时大大提高纸张的施胶度。     

The impact of adhesive resin solution on carbon fibers cloth and jute-reinforced epoxy resin matrix composites

In this study, a new fiber-reinforced composite material with jute fabric on the surface has been prepared by four layers of carbon fiber fabric (carbon fiber was unidirectional), one layer of jute fabric as strengthen body and E51 epoxy resin as matric through hand lay-up molding process. The orthogonal test was conducted based on three factors of A: (content of T31 curing agent), B: (content of polyamide203#), and C: (content of methyl silicone oil) and each factor has three different values. Instron3369 type universal material testing machine is used to evaluate the tensile and bending properties of the test specimen, and an impact testing machine (Dynatup9250HV type) was used to test the samples’ shock resistance. After orthogonal test and a serious different analysis, the optimal parameters can be created by adhesive resin solution containing 25% curing agent, 10% deforming agent, and 0.3% polyamide203#.