纳米核壳橡胶的合成及其对EP的增韧改性

以丁苯橡胶(SBR)为核,以聚甲基丙烯酸甲酯为壳,合成了3种不同核壳比的纳米核壳橡胶(CSP)粒子,并研究了核壳比对粒子尺寸形态及分散性的影响。结果表明,纳米CSP的接枝率随核壳比降低而增大,而粒子尺寸几乎没有变化,即制备的纳米CSP粒子尺寸依赖于所选取的SBR胶乳粒子尺寸。从而确定了核壳比为70/30的CSP–1为环氧树脂(EP)的增韧剂。根据EP/CSP–1共混体系的扫描电子显微镜照片,确定采用三辊研磨式分散方法制备该共混体系。以EP/液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)共混体系为对比,探讨了不同含量的CSP–1对EP黏度、韧性、模量及耐热性的影响。结果表明,CSP–1的质量分数低于10%时,体系黏度增加范围小于10 Pa·s,对于体系的加工和固化性能无明显影响。当增韧剂质量分数为5%时,EP/CSP–1体系的临界应力强度因子和临界应变能释放率分别比EP/CTBN体系提高了20.45%和42.95%,而弯曲弹性模量下降率仅为EP/CTBN体系下降率的一半,与CTBN的加入导致EP玻璃化转变温度(Tg)下降的现象相比,加入CSP–1的EP Tg几乎不变。以上表明CSP–1作为EP的增韧剂在韧性、模量和耐热性上比CTBN更有优势。     

环氧湿剥离布与国产预浸料匹配粘接适用性研究

采用环氧树脂为主体树脂制备了一种高温固化湿剥离布。通过T-B外推法和流变性能测试,对湿剥离布与国产高温固化预浸料固化工艺的匹配性进行了研究。结果表明,湿剥离布适用于国产5224树脂固化工艺。采用该湿剥离布与国产5224/CCF300预浸料匹配使用,并进行了粘接性能研究,结果表明,湿剥离布处理后的5224/CCF300复合材料粘接性能与打磨后处理的复合材料粘接性能相当,比干剥离布处理的复合材料剪切强度提升13.4%,断裂韧性提升13.2%。     

钛合金胶接表面处理研究

钛合金表面处理方法是影响钛合金胶接耐久性的重要因素。本文介绍了各种钛合金胶接表面处理方法及其表面分析技术,评述了各种表面处理方法对胶接耐久性的贡献。以湿热耐久性为考核点的研究结果显示:电化学方法优于化学方法,化学方法优于机械方法。另外,处于研究阶段的等离子体、激光等物理方法因具有较好的耐久性和低污染特性,有望用于钛合金胶接的工业领域。     

结构胶粘剂的发展和应用

概述了结构胶粘剂的产生和发展史,介绍了结构胶粘剂的分类及在航空、航天领域的应用概况.以J-系列环氧树脂基耐高温结构胶粘剂为例介绍了结构胶粘剂的种类、主要技术性能和要求,展望了耐高温结构胶粘剂今后的发展趋势.     

双马来酰亚胺共聚改性及性能

采用侧甲基双马来酰亚胺(T-BMI)对4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺(BDM)进行共聚改性制备一种高韧性基体树脂。研究结果表明:T-BMI-BDM改性共聚体系的力学性能得到明显的改善,当T-BMI与BDM的摩尔比为1∶1时,冲击强度和断裂韧性GIC分别达到17.2kJ/m~2和316J/m~2,比改性前分别提高了66.3%和39.8%;共聚体系的拉伸强度和弯曲强度分别达到101.0 MPa和165.0 MPa,比改性前分别提高了12.2%和2.5%;DMA和TG分析结果表明,T-BMI-BDM改性共聚体系的热性能没有明显下降,玻璃化转变温度和5%热失重温度分别达到了267.2℃和403.7℃;通过改性共混体系DSC曲线分析确定其固化工艺条件为160℃×2h+180℃×2h+200℃×2h+230℃×4h,通过改性共混体系黏度-温度和黏度-时间曲线分析确定其流变性能适用于复合材料RTM成型工艺,适宜的注射温度为125~140℃。     

兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜制备及性能

聚酰亚胺薄膜因其良好的耐热性和绝缘性在航空航天应用广泛,但其容易在低地球轨道受到原子氧的侵蚀,使其各项优异性能退化至丧失。首先采用原位自金属化法对聚酰亚胺薄膜进行开环刻蚀、离子交换和热还原后,制备出PI/Ag的复合薄膜,基于PI/Ag的复合薄膜结合刮涂的方式在表面引入抵抗原子氧侵蚀的含硅聚酰亚胺,从而制备出两种浓度的PI/Ag/Si-PI复合薄膜。并对其进行XPS,SEM和抗原子氧辐照测试等表征,结果发现PI/Ag/Si-PI复合薄膜具有优良的抗原子氧性能,且较高浓度的效果更佳。表层Si-PI在原子氧辐照过程中形成致密的SiO_2来进一步抵抗原子氧的侵蚀,从而保护与其紧挨着的下层及导电银层,从而保证了兼具导电及抗原子氧性能的复合薄膜。     

复合材料低密度表面膜替代性研究

复合材料表面胶膜的面密度、结合力和最终产品的表观质量是影响表面膜工业化应用的关键因素。通过对比国内外常用FM99、J-266和EA9845系列表面膜的物理和工艺性能,从面密度、工艺性、结合力、脱模剂渗透性和最终表观质量等方面着手,研究进口低密度表面膜与国产低密度表面膜的替代性。经过多次、反复的工艺验证,确认了国产低密度表面膜与进口低密度表面膜的可替代性。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

酚醛型氰酸酯的改性研究

以二烯丙基双酚A(DBA)和端乙烯基丁腈橡胶(VTBN)为增韧剂,两者与双马来酰亚胺(BMI)共聚后得到的预聚体作为酚醛型氰酸酯的改性剂,制备了一种改性酚醛型氰酸酯树脂。研究结果表明:DBA对酚醛型氰酸酯具有很好的催化作用,5%DBA[相对于氰酸酯(CE)质量而言]就可使CE在200℃以下固化;当m(DBA)∶m(VTBN)=5∶3时,体系的弯曲强度为132 MPa、冲击强度为12.6 J/m2、20℃和260℃剪切强度分别为16.88 MPa和9.77 MPa;改性体系的耐热性较好,其5%热失重分解温度和最大热分解速率温度分别为427.6℃和439.0℃。