固化剂对低温固化环氧建筑胶性能的影响

研究了6种不同固化体系在-12～0℃温度下的固化情况,探讨了不同固化剂对胶粘剂固化反应速度、压缩强度及钢一钢拉伸剪切强度的影响。试验结果表明,MS-0021固化剂各项性能优于其他固化剂,其压缩强度值为62．56MPa,钢－钢拉伸剪切强度值为1523MPa,可满足胶粘剂的冬季施工要求。     

聚氨酯胶粘剂在NaCl水溶液中的耐久性机理研究

采用拉伸实验方法测试了聚氨酯胶粘剂胶接试样在盐溶液中浸泡前后的拉伸剪切强度,并考察了水、NaCl水溶液的温度、NaCl的含量以及应力对胶粘剂粘接强度的影响。利用红外谱图分析了浸泡前后胶粘剂化学结构的变化。实验结果表明:聚氨酯胶粘剂的粘接强度在NaCl水溶液中的下降速率比在蒸馏水中的下降速率慢。温度的作用主要表现为在浸泡初期能加速聚氨酯胶粘剂的降解和粘接强度下降,但是在浸泡中后期,则其作用变小。聚氨酯胶粘剂粘接强度的下降趋势在浸泡初期随NaCl含量的增加而减缓,在浸泡中后期,其结果刚好相反。胶粘剂的粘接强度随载荷的增加而急剧下降。     

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%。     

盐-碱环境下GFRP管力学性能演化规律

纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土组合柱因其能充分发挥FRP管和混凝土材料的性能优势,具有广泛的应用前景,然而,当结构处于极其恶劣腐蚀环境下时,其耐久性仍是值得关注的问题,在我国北方盐-碱地区,建筑桥墩易受到盐-碱侵蚀。为研究盐-碱环境下GFRP管的力学性能演化规律,制备了GFRP管和环,两种试样内径均为100 mm,厚均为3 mm,高分别为100 mm、10 mm,浸泡在盐(NaCl)-碱(NaOH)溶液中,以温度、周期为变量,通过试件浸泡前后干质量变化以及轴压和环拉试验测试,获得相应的力学性能,并基于Arrhenius公式开展了GFRP管环向拉伸强度寿命预测。结果表明：温度对GFRP管强度影响显著,随着浸泡周期的增加,GFRP管轴压强度和环拉强度呈现下降趋势;温度越高,强度下降速率越快;40℃和60℃温度条件下,在浸泡30 d后环拉强度退化速率减缓。轴压弹性模量受温度和浸泡周期影响较小,环拉弹性模量随温度升高而显著降低,浸泡周期对其影响较小;通过寿命预测,7.5℃全表面积浸泡半年时,环拉强度保留率低于40%,盐-碱环境对GFRP管材的腐蚀作用显著,环氧树脂GFRP管并不适用于盐-...     

环氧胶粘剂拉伸抗剪强度的影响因素研究

对比讨论了在环氧胶粘剂中添加活性硅微粉和非活性硅微粉,对环氧胶粘剂在6种不同粘接界面（砂轮机打磨、砂纸打磨、喷砂机打磨、有机溶剂处理、高温灼烧和空白处理）及两种不同粘接环境（空气中和水下环境）的粘结强度的影响规律。综合讨论了硅微粉性质、粘接界面处理方式和粘接环境对环氧胶粘剂粘结强度的影响。结果表明,空气中固化的环氧结构胶实验中,油膜是影响环氧固化物钢-钢拉伸抗剪强度的主要因素;水下环境固化的环氧结构胶实验中,沟槽深度是影响其环氧固化物钢-钢拉伸抗剪强度的重要因素。     

飞机用膨化聚四氟乙烯材料加速老化试验及寿命评估研究

采用双向拉伸工艺制备了国产高强型膨化聚四氟乙烯密封材料,通过热循环试验和热空气老化试验对其老化性能进行研究。结果表明,经过热循环试验后该材料的体积保留率为89%,拉伸强度提高至原来的109%。从SEM图片可以看出,材料的节点密度有所提高,网状结构更为致密。热空气老化试验结果表明,在常温25℃下贮存时,该材料的贮存寿命超过20年,在目标使用温度条件下的寿命达到33.1年,满足民用飞机使用要求,可实现装机应用。     

高耐介质聚天门冬氨酸酯型聚氨酯地坪涂料制备及其力学性能评价

采用聚天门冬氨酸酯与脂肪族异氰酸酯合成聚氨酯材料，对影响聚氨酯性能的交联密度、α值、阻燃剂、耐磨助剂等因素进行研究，并考察了聚氨酯材料的长期耐介质性能。测试发现，通过调节三官能度异氰酸酯含量，可得到兼具较高力学性能和弹性的聚氨酯材料，添加阻燃剂后材料的力学性能和拉伸强度均有所降低，添加少量的微蜡粉可提高材料的耐磨性；同时本材料体系还具有优异的耐介质性能，在水、海水、酸、碱和油等中浸泡10个月后，材料的拉伸强度和断裂伸长率的保留率均大于98%；浸泡20个月后，材料的力学性能保留率基本大于75%。     

水下环氧树脂胶粘剂用水下固化剂的性能研究

目前可用于水下粘接的EP(环氧树脂)胶粘剂用水下固化剂种类不多,主要是一些憎水类改性胺固化剂(如810和301P等)。以不同种类的水下固化剂作为试验对象,着重探讨了水下固化剂的本体黏度、相应水下EP胶粘剂的某些性能(如水下凝胶时间、水下拉伸剪切强度及水下压缩强度等)。研究结果表明:水下EP胶粘剂的适宜凝胶时间为1h左右;水膜隔离胶粘剂/被粘物的界面问题只影响拉伸剪切强度,而不影响压缩剪切强度,故水下固化剂的憎水性良好时,相应EP胶粘剂的压缩强度相对较高,但其钢/钢拉伸剪切强度会受到一定的影响;810和301P具有一定的憎水性,并且相应EP胶粘剂的水下凝胶时间均为1h左右,故不同黏度的810和301P复配可制得综合性能更好的水下EP胶粘剂。     

温度对车辆胶接件拉伸强度的影响研究

拉伸强度是评价车辆胶接件粘接强度的重要参数之一。为研究温度对车辆胶接件拉伸强度的影响,分别测定了7个温度测点胶粘剂的拉伸强度,并利用最小二乘法对该胶粘剂拉伸强度随温度的变化规律进行拟合。研究结果表明:胶粘剂的拉伸强度随温度升高而逐渐降低,二次多项式函数能较准确地表达该变化规律;通过不同温度测点组合曲线拟合精度的对比,得到了-40、0、90℃是最主要的3个温度测点;提出了修正系数的概念,使得所拟合的曲线可用于指导车辆胶接件的工程设计。     

岩土工程用玄武岩纤维复合材料研究及性能评价

为了提高岩土工程的施工质量，以玄武岩纤维布、酚醛树脂、纳米材料Si-Q和固化剂ER-1为主要原料，制备了一种适用于岩土工程的玄武岩纤维复合材料，并对其拉伸性能、弯曲性能和抗老化性能进行了测试。试验结果表明：纳米材料Si-Q的加入量越大，玄武岩纤维复合材料的拉伸强度越大，而弯曲强度则先减小后增大；此外，玄武岩纤维复合材料还具有良好的耐酸碱老化性能，当纳米材料Si-Q的质量分数为5%时，玄武岩纤维复合材料在盐酸溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为337 MPa和252 MPa，与浸泡前相比强度保留率分别可以达到76.59%和80.25%，而在氢氧化钠溶液中浸泡80 d后的拉伸强度和弯曲强度分别为405 MPa和299 MPa，与浸泡前相比强度保留率则分别可以达到92.05%和95.22%。玄武岩纤维复合材料的综合性能较好，能够满足岩土工程施工对加固材料性能的要求。     

酚醛胺/环氧树脂胶粘剂耐化学介质性能研究

以自制酚醛胺作为环氧树脂(EP)的固化剂,研究了酚醛胺/EP胶粘剂的耐化学介质性能和耐久性。结果表明:酚醛胺/EP胶粘剂在水、10%NaOH和2%NaCl溶液中浸泡48 h时,其剪切强度分别为6.61、4.66、5.12 MPa,其强度保留率分别为87.90%、61.97%、68.09%;酚醛胺/EP胶粘剂既具有良好的耐水性、耐碱性和耐盐性,又具有较好的碱、盐耐久性,可作为特种胶粘剂——水下胶粘剂广泛用于房屋、水利、地下建筑、医疗、仿生和养殖等领域,并具有良好的经济效益和应用前景。     

环氧/多巯基型无色透明胶粘剂的研制

采用自制多巯基固化剂与E-51环氧树脂制备了一种环氧/多巯基型无色透明胶粘剂,对其拉伸剪切强度、黏度、紫外-可见光透过率等性能进行了研究,并在相同条件下与使用进口固化剂的胶粘剂性能进行了对比。结果表明,随着固化温度升高,2种胶粘剂拉伸剪切强度均不断提高,在固化温度达到110℃时拉伸剪切强度均达到最大,随后开始下降。随温度升高,2种胶粘剂黏度均不断下降。紫外-可见光透过率的测试表明,固化温度对进口胶粘剂的透明度影响很大,80℃透过率就明显下降。固化温度在80℃内,自制胶粘剂的紫外-可见光透过率变化不大。在此环氧体系中,使用自制固化剂的胶粘剂在耐温性方面具有一定优势。     

室温固化环氧树脂结构胶的研制及性能研究

采用硫脲与1,6-己二胺化学反应,合成了一种高活性环氧树脂固化剂,制备了可室温快速固化的环氧树脂结构胶,并分析了其预热温度对凝胶时间、预热时间和固化温度对钢-钢剪切拉伸强度的影响。实验结果表明:环氧树脂胶液在预热温度为23～27℃时,出现凝胶状态的时间较短(为14～18min),此状态下的胶体所粘接的试样在室温下固化均可达到较高的钢-钢剪切拉伸强度,并且固化温度越高,钢-钢剪切拉伸强度越大,当固化温度为40℃时,钢-钢剪切拉伸强度可达105.8MPa。     

胶层厚度对环氧胶粘剂使用环境下力学性能影响的试验研究

为了研究不同厚度胶粘剂在其使用环境条件下对力学性能的影响,从两种金属结构环氧胶粘剂中各挑选了两种厚度的胶粘剂,并在不同的使用环境下研究不同胶层厚度对剪切强度、剥离强度、平面拉伸强度和蠕变的影响。研究结果表明:在高低温环境、湿热环境、JP-4燃油浸泡处理的试样件剪切强度、平面拉伸强度性能以及蠕变试验中,0.3 mm的胶层厚度比0.6 mm胶层厚度对胶粘剂的力学性能影响大;在盐雾环境、阻燃液压油浸泡处理的试样件剪切强度以及蜂窝剥离强度试验中,胶层厚度对胶粘剂力学性能的影响不明显;在3型试验液浸泡处理的试样件剪切强度以及滚筒剥离强度试验中,0.6 mm的胶层厚度比0.3 mm胶层厚度对胶粘剂的力学性能影响大。     

室温固化耐温200℃环氧树脂胶粘剂的研制

以高活性EP(环氧树脂)[即AFG-90(缩水甘油胺型EP)]为基体树脂、耐热的多官能度BTDA(3,3′,4,4′-二苯甲酮四酸二酐)为固化剂和ME-1为叔胺类促进剂,制备了一种室温固化型耐高温EP胶粘剂。采用差示扫描量热(DSC)法、凝胶试验和热失重分析(TGA)法研究了该胶粘剂的固化反应特性和热性能,并探讨了a∶e[即n(酸酐基团)∶n(环氧基团)]比值、促进剂含量等对该胶粘剂性能的影响。研究结果表明:该胶粘剂具有良好的耐高温性能,并且可室温固化,其25℃时的凝胶时间为80 min,失重5%时的温度为311℃;当a∶e=0.80∶1、w(ME-1)=1.0%(相对于EP质量而言)时,该胶粘剂的综合性能相对最好,其室温、200℃时的拉伸剪切强度(钢-钢)分别为21.86、18.55 MPa。     

乙烯基树脂复合材料湿热老化性能研究

本文研究了乙烯基树脂复合材料层合板在80℃湿热老化条件下的老化性能。研究表明,湿热老化42d后,复合材料拉伸强度保留率为60%,弯曲强度保留率为63%,这是由于湿热老化对界面产生的影响造成的;DMA数据表明,复合材料的玻璃化转变温度以及损耗因子都呈现下降的趋势。     

冻融循环条件对手糊聚酯玻璃钢的界面破坏作用

本文对玻璃钢进行了在空气中的交变温度试验、水浸泡试验和水介质中冻融循环试验。本文指出,对于手糊制品,水介质中的冻融循环实际上起到强化水介质浸入玻璃钢内部,使树脂-纤维界面粘结的破坏作用,从而加速了玻璃钢界面结构的破坏。同时也指出了交变温度对玻璃钢结构的疲劳破坏作用。试验结果表明,未经偶联剂处理的手糊189~#聚酯玻璃钢,不同力学性能受冻融循环影响的敏感性是不同的。经±30℃、14次水冻融循环后,常温下的干态拉伸强度下降11.3%;在空气介质中,经±30℃突变温度循环后,下降6.9％;而在静水介质中浸泡14天后,强度下降仅6％。当纤维经KH-550处理后,有利于保护树脂-纤维的界面粘结,提高了抗冻融循环的能力。     

碳酸钙晶须改性环氧树脂胶粘剂的研究

以碳酸钙(CaCO3)晶须为EP(环氧树脂)胶粘剂的增强填料,研究了填料种类、含量及表面处理方法等对EP胶粘剂性能的影响。结果表明:在其他条件保持不变的前提下,未改性CaCO3晶须可使EP胶粘剂的拉伸剪切强度提高10%~80%,耐热性略有提高,其外推起始热分解温度为370℃;对CaCO3晶须用质量分数为1%的硅烷偶联剂进行表面处理后,其可使EP胶粘剂的拉伸剪切强度提高30%~110%;CaCO3晶须是一种应用前景良好的胶粘剂用增强填料。     

T700碳纤维/环氧树脂复合材料热降解实验研究

针对T700碳纤维增强环氧树脂复合材料的热降解行为以及回收所得碳纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明,碳纤维的存在增加了环氧树脂降解时所需的活化能,热降解反应的温度、时间和气氛等因素对环氧树脂基体降解效果以及回收碳纤维力学性能均有影响。在空气条件下500℃处理30 min后碳纤维表面没有残留物,但其回收纤维的拉伸强度保留率仅为77.6%。通过首先在氮气气氛高温短时热处理,再在空气气氛下450℃进行30 min热降解的两步法处理后,碳纤维表面残炭得到去除,回收碳纤维的拉伸强度保留率达到了90.4%,由其制备单向复合材料的层间剪切强度保留率可达到75.8%。     

导电水凝胶微纤维的微流控制备及应变传感性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为柔性基材,选用具有优良导电特性的聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)和氯化锂(LiCl)作为导电材料,应用微流控技术可控产生的喷射液流为模板,通过快速界面交联反应连续可控制得PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维,研究了PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维的结构与性能。结果表明:PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维表面光滑、致密,其直径约为435μm,内部为三维多孔结构;PEDOT-PSS质量分数为0.5%的PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维的拉伸强度最大,该纤维未经含LiCl的乙二醇/水(EG/H_2O)溶液浸泡的断裂应变约368%,拉伸强度为1.27 MPa,而经含LiCl的EG/H_2O溶液浸泡过的断裂应变升至约454%,拉伸强度升至2.51 MPa;经含LiCl的EG/H_2O溶液浸泡的PEDOT-PSS质量分数为0.5%的PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维,具有较宽的应变传感检测范围(应变可达300%),能快速(响应时间约180 ms)、灵敏(0～150%应变时灵敏度系数为1.88,150%～300%应变时灵敏度系数为3.00)、重复、稳定地检测外力拉伸作用下的应变变化,实现对人体不同部位运动的实时灵敏检测。