低轮廓不饱和聚酯树脂一维固化应力的研究

研究了在低轮廓不饱和聚酯（UP）树脂体系固化时的一维固化应力及低收缩添加剂（LPA）对固化应力的影响,发现LPA对于减小UP树脂体系的固化收缩应力具有明显的效果,LPA的含量、温度及LPA的类型对固化应力的产生和发展均有较大的影响.通过对体积收缩和固化应力的研究,发现收缩与固化应力形成和发展的关系是非线性的.     

碳纳米管加入方式对碳纤维/环氧树脂复合材料层间性能的影响

针对碳纤维/环氧树脂预浸料,对比了直接在树脂中加入碳纳米管(CNTs)后制备预浸料以及将CNTs喷涂在预浸料表面2种CNTs加入方式对CNTs-碳纤维/环氧树脂复合材料层合板I型与II型层间断裂韧性及层间剪切强度的影响。通过对树脂黏度、固化反应以及玻璃化转变温度的考察,分析了CNTs含量对树脂性能的影响,考察了添加方法对CNTs长度与形态的影响。分析了2种CNTs加入方式对CNTs-碳纤维/环氧树脂层合板断裂韧性及层间剪切强度的改善效果与作用规律。结果表明:CNTs的加入使树脂的黏度提高,固化反应程度下降;2种分散方法对CNTs的长度与形态无明显影响;直接在树脂中加入CNTs对CNTs-碳纤维/环氧树脂复合材料I型与II型层间断裂韧性的提高效果低于在碳纤维/环氧树脂预浸料表面喷涂CNTs的方式,后者的CNTs利用率较高;由于CNTs团聚及对树脂固化反应的影响,CNTs含量过高会使得其对CNTs-碳纤维/环氧树脂层合板的增韧效果下降。     

纳米SiO2 对双酚A环氧树脂电子束固化特性的影响

探讨了电子束固化纳米SiO₂ / 双酚A 环氧树脂复合材料体系的温度、固化度、固化区域的尺寸和动态力学性能随纳米粒子含量的变化规律, 研究了纳米SiO₂ 对体系电子束辐射固化特性的影响。结果表明, 随着纳米粒子含量的增加, 体系的放热峰逐渐降低; 少量纳米粒子的加入有助于增大试样固化区域的尺寸、提高固化度、玻璃化转变温度和高温模量; 纳米SiO₂ 的加入改变了电子束的传播途径, 但其电子束固化生长机制与未加入纳米粒子的纯树脂体系相似。      

炭纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料电子束固化的初步研究

以双马来酰亚胺树脂体系为基体制备成复合材料,对炭纤维单向层压板进行电了束辐射固化,并对其玻璃化温度及力学性能进行了测试。玻璃化温度为２６３．２℃,拉伸模量为１２８ＧＰａ,弯曲模量为１０３．３ＧＰａ,拉伸强度为１１８４ＭＰａ。     

光纤微弯压力测试系统实时监测复合材料热压成型过程

利用自行研制的光纤微弯压力测试系统, 对树脂基复合材料热压成型过程进行实时监测。实验结果表明, 该系统除了能较好地反映垂直层板方向压力变化外, 还能提供加压过程树脂流动状态及层板密实达到稳态均匀时间的相关信息。这些结果对确定合理加压点及保压时间、优化工艺参数、控制复合材料成型构件质量具有十分重要的意义。      

气泡穿出织物层的实验分析

为了消除热压成型过程中的气泡, 初步研究了气泡从织物层中穿出的形态变化过程, 从压力的角度分析了气泡穿出的驱动力, 同时探讨了外加压力、树脂粘度、气泡大小、网格面积以及铺层层数等对气泡穿出行为的影响。研究结果表明, 气泡主要随着树脂的流动而从织物中穿出的; 对于同一大小的气泡, 树脂粘度越低、铺层层数越少、网格面积越大, 气泡穿出所需的外加临界压力越小; 当树脂粘度和外加压力一定时, 大气泡比小气泡更容易从织物中穿出。该研究结果为热压成型过程中气泡运动模型的建立提供了实验依据。      

乙烯基酯树脂体系流变特性及RTM工艺窗口预报研究

对992乙烯基酯树脂体系的流变特性进行研究。根据树脂的反应动力学特性,建立树脂的化学流变模型,模型分析结果与实验结果吻合较好。所建立的粘度模型,可有效模拟和预报树脂体系在不同工艺条件下的粘度行为,并准确预报RTM工艺的低粘度工艺窗口,为优化RTM工艺参数和保证产品质量提供必要的工艺基础数据和模型。     

化学处理和吸湿水对剑麻纤维及其与树脂界面性能的影响

使用KMnO₄、NaOH、阻燃剂、硅烷对剑麻纤维进行表面处理。采用单丝拉伸和微脱粘方法分别测试了剑麻纤维的拉伸性能及其与改性丙烯酸酯、环氧树脂的界面性能,考察了吸湿水对剑麻纤维表面形貌、拉伸性能及其与树脂界面粘结的影响,分析了相应的破坏模式。结果表明,经过表面化学处理后剑麻纤维的拉伸强度和模量均有不同程度的下降,其中经KMnO₄和硅烷处理后,纤维拉伸强度下降了44%,经NaOH处理后其拉伸强度降低了27%,阻燃剂处理对剑麻性能的影响不明显。表面化学处理还会降低剑麻纤维与改性丙烯酸酯的界面粘结强度,其下降的幅度与纤维拉伸强度下降程度不一致,阻燃剂处理的剑麻/改性丙烯酸酯的界面强度最低,仅为2.0 MPa,较未处理剑麻纤维复合体系下降了80%。经硅烷处理后,剑麻纤维的吸水率下降,吸水后其拉伸性能保留率高于未处理剑麻纤维。湿态条件下未处理剑麻纤维与环氧树脂的界面强度为6.6 MPa,高于硅烷处理剑麻/环氧树脂的界面强度,其断口形貌表明硅烷处理可导致微纤之间的弱粘结,从而降低了剑麻纤维自身及其与树脂的界面性能。