典型大气环境中聚氨酯老化研究

对某聚氨酯材料在漠河、万宁两地进行了5 a期的自然气候试验,考察了不同老化时间试样的外观形貌变化、微观形貌特征及力学性能变化规律.结果表明,随老化时间的增加,两地的聚氨酯材料均发生降解,试样出现表面粗糙、微观孔洞增加、力学性能下降等老化现象,且万宁地区的老化程度高于漠河地区;初步探讨了老化机理,发现除光降解、热氧降解外,还应考虑由水引起的降解.     

紫外光老化对拼装运动地板用聚丙烯材料性能的影响

通过差示扫描量热法研究聚丙烯材料的结晶结构,并考察分析了紫外光老化前后PP样品的表面形貌、色差和力学性能变化,从而探讨了拼装运动地板用聚丙烯材料的紫外老化机理。     

聚酰胺光伏背板老化性能及机理研究

分别研究了在湿热老化、加速湿热老化、紫外辐照老化模式下,背板的力学性能和聚酰胺熔融焓及黄度指数的变化,分析了老化前后背板的断面形貌和表面形貌变化。结果表明:湿热老化和加速湿热老化聚酰胺趋于结晶以及聚酰胺和玻璃纤维界面作用减弱;紫外辐射老化主要导致酰胺键断开,分子结构破坏。通过比较老化前后力学性能、黄度指数及表面形貌发现,紫外辐照老化对聚酰胺背板的影响较大。     

玻璃纤维增强环氧乙烯基酯树脂基复合材料的热老化性能

对玻璃纤维增强环氧乙烯基酯树脂基复合材料进行了高温老化试验,分析了随着老化时间的延长,材料的表面形貌、巴氏硬度及力学性能的演变规律,同时采用傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜对老化前后复合材料的化学结构、表面元素含量及老化前后材料拉伸断面形貌变化进行了分析。结果表明,随着老化时间的增加,材料表面颜色不断加深,并出现龟裂和翘曲变形以及纤维凸出在表面;巴氏硬度保留率随着老化时间的延长呈现先增大后减小的趋势,在老化28 d时,巴氏硬度保留率下降4.3%;试样的拉伸强度保留率和弯曲强度保留率随着老化时间的延长,呈现先增大后缓慢降低的趋势,在老化28 d时分别下降6.14%和9.23%;试样在老化过程中没有新的物质生成,但其化学元素含量发生了变化,说明了复合材料发生了化学反应,其化学结构发生了变化;试样表面树脂脱落面积和空隙量逐渐增多;经过高温老化后的试样拉伸断裂后,整体断面形貌不规则,并且随着老化时间的增加,树脂含量逐渐减少。     

溴代三嗪/Sb_2O_3阻燃长玻纤增强PA6的热氧老化性能

研究了溴代三嗪/Sb_2O_3阻燃长玻纤增强聚酰胺6复合材料在160℃的热氧老化处理下不同热氧老化时间对其力学性能、表面形貌、结晶性能以及热氧降解行为的影响。结果表明,热氧老化后复合材料力学性能、结晶度均出现一定程度的下降,但热稳定性变化不大。扫描电镜结果显示,热氧老化后复合材料表面出现各种缺陷(即微裂纹、凹坑和玻璃纤维脱黏),同时有阻燃剂迁移至复合材料表面,并伴有一定程度的粉化现象。     

干热自然环境对不同聚丙烯结构和性能的影响

在吐鲁番干热自然环境对共聚聚丙烯(PP1)与均聚聚丙烯(PP2)进行一年的自然暴露试验,运用扫描电子显微镜观察、拉伸试验等手段对两种PP在干热环境下老化前后的表面形貌和力学性能进行表征,并用红外吸收光谱对其结构变化进行分析。结果表明,两种PP在老化过程中随着老化程度加剧拉伸强度下降,PP2较PP1易遭受自然老化,12个月后其拉伸强度保持率仅为38%左右;两种PP的老化机理相似,老化后在分子链上产生羰基,且羰基量随老化时间的延长而增加。     

信号连接线包覆塑胶失效分析

数据信号连接线长期处于高温工作环境中,表面包覆塑胶会出现老化、龟裂以及从金属表面脱离等问题。通过对信号连接线表面包覆塑胶的形貌、微观结构、成分以及力学性能分析,我们总结出导致信号连接线包覆塑胶老化失效的主要影响因素,为改善信号连接线包覆塑料失效问题提供参考依据。     

水性聚氨酯塑料涂料研究进展

塑料是一类具有可塑性的合成高分子材料,与其他材料相比较,因具有质量轻、化学稳定性和电绝缘性能优良等特点而得到广泛应用。但是,塑料本身耐紫外光等环境老化性不够理想,在加工成型过程中表面也常产生各种缺陷,因此需要进行表面涂饰。本文介绍了塑料用水性聚氨酯涂料的研究进展,并对其未来的发展做出了展望。     

玻璃纤维-铝合金层合板湿热老化性能研究

通过研究玻璃纤维-铝合金层板在70℃、RH85%湿热环境下不同老化周期后的力学性能、基体红外光谱、铝合金表面形貌及元素变化,分析了层板的湿热老化机理。结果表明:在加速湿热老化条件下,复合材料层内部基体会发生吸湿塑化,并破坏树脂与纤维以及铝合金层的界面,影响了材料内部应力的传递,使与界面及桥接应力相关的性能发生明显退化;表层铝合金层随湿热老化时间的延长,表面氧化加剧,使铝合金塑性降低,主要影响依靠铝合金承载的力学性能。     

玻璃钢在盐雾环境中腐蚀机制和性能演变规律的试验研究

本文在总结复合材料在海洋的盐雾环境中使用的材料腐蚀理论基础上,分析复合材料发生腐蚀的主要形式和历程,模拟自然环境试验设计不同盐雾温度、不同老化时间下的加速老化试验,通过材料表面形貌、玻璃化转变温度、微观结构的变化来评价玻璃钢在盐雾中的腐蚀性能,着重分析温度、时间对材料腐蚀性能的影响规律;根据中值老化寿命和剩余强度之间的关系式,建立了加速寿命规律模型和寿命预测模型;根据试验中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减多数情况下具有一致的规律性,建立了盐雾环境中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减三线型模型。试验结果表明,在盐雾环境中,玻璃钢除了可见的外观发生变化外,其玻璃化转变温度、表面巴氏硬度、拉伸强度和弯曲强度均呈现下降趋势,并且随温度的提高和腐蚀时间的延长,性能下降会进一步加大;中值老化寿命和剩余强度之间的关系式能比较好地描述聚合物基复合材料自然老化规律和加速老化规律,力学性能随老化时间的衰减三线型模型能够直观的反映玻璃钢在盐雾环境中加速老化的各个阶段。     

基于CIVA仿真的塑料材料TOFD检测技术研究

设计了高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)不同厚度、不同类型缺陷的对比试块,在CIVA仿真平台上对这两种塑料试块进行了TOFD检测技术研究。仿真结果表明:TOFD检测技术能有效地检测出两种塑料一定范围内的上、下表面缺陷和埋藏缺陷,并能实现缺陷的精确定位和定量检测,对这两种塑料材料TOFD检测工艺的制定具有重要意义。     

几种塑料材料的老化试验研究

考察和分析了6种塑料材料在我国西部自然环境条件下的老化性能和规律,分析和比较了6种塑料材料在拉萨和敦煌两种不同气候条件下的老化性能;并根据不同的试验标准进行了两种人工气候老化试验,比较了这两种方法与自然气候暴露试验结果的相关性。结果表明,不适当的人工气候老化试验方法有可能导致材料失效机理的失真,因此选用材料时必须慎重。     

基于Kinetics状态转移模型的丁腈橡胶老化建模

针对丁腈橡胶(NBR)材料密封性能的退化预测问题,提出了基于橡胶宏观力学性能变化与分子链断裂、交联等微观机理相关联的数学模型。利用Kinetics动态状态转移模型,选择氧化交联和大分子断链为两个主要微观缺陷,采用缺陷状态的混合产生模式表征橡胶静态宏观力学性能衰退趋势,建立了NBR老化模型。利用NBR热氧加速老化试验得到的不同温度下压缩永久变形保持率退化数据,通过对比现有橡胶退化模型验证了基于所建橡胶老化模型的有效性。基于缺陷状态转移的橡胶性能老化建模过程为橡胶性能老化分析提供了一种新方法,有利于各类橡胶老化寿命的评估研究。     

改性环保装饰型胶粘剂粘接性能的研究

以苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为基体树脂、增黏树脂为改性剂、溶剂汽油和丙酮为溶剂制备环保型SBS装饰胶粘剂,研究了胶粘剂的固化行为对其力学性能和玻璃化转变温度(Tg)的影响,考察了不同的热老化时间对其力学性能、Tg、表面微观形貌和表面碳元素含量的影响。研究结果表明,当固化时间低于120h时力学性能和Tg随着固化时间的延长而增加,当固化时间超过120h时力学性能和Tg基本不变;当热老化时间超过160h时胶粘剂老化开始加剧,当热老化时间超过300h时胶粘剂发生热分解。     

干、湿热自然气候环境下塑料老化——PP老化规律研究

选取具显著特点的干、湿热自然环境条件的新疆吐鲁番和广州两处地点,进行自然老化试验。探讨了耐候聚丙烯(PP)材料在干、湿热不同的自然环境中,其外观变化、力学性能变化的老化规律性。实验表明:耐候PP材料2年期内在干、温热两种不同自然气候环境中力学性能的老化行为规律基本相同,下降趋势一致,自然气候环境中湿度对PP材料影响不明显。     

ABS材料人工加速老化与户外自然老化的相关性

通过红外光谱、色差和力学性能等研究了丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)在人工加速老化试验(UVA,UVB和氙灯)及户外自然老化试验过程中老化行为的相关性。红外分析结果表明,不同ABS材料在人工加速老化和自然老化过程中遵循相同的光氧老化动力学,但不同光源对ABS材料的加速老化作用有明显差别;色差分析结果表明,人工加速老化试验对色差变化的加速倍率由大到小顺序为:UVBUVA氙灯。通过分析ABS材料的色差及力学性能在人工加速老化与户外自然老化过程中变化的相关性,拟合了人工加速老化与户外自然老化的时间换算方程。     

汽车挡风条发白原因分析

某汽车黑色塑料挡风条在琼海户外曝晒一段时间后,表面析出白点;随着曝晒时间延长,白点逐渐增多,挡风条表面呈现白色。采用红外光谱和扫描电镜/能谱仪等手段对挡风条塑料进行分析,并采用氙灯老化模拟挡风条户外曝晒实验。结果表明,挡风条塑料为含有滑石粉的玻璃纤维增强聚丙烯,挡风条在户外曝晒过程中由于光照、水分及温度的影响逐渐老化,表面粉化并出现明显裂纹,露出聚丙烯基材中的玻璃纤维和滑石粉,表面呈现白色。建议在挡风条加工过程中加入适当的抗氧体系和抗紫外剂来改善挡风条塑料的老化变色。     

对不同老化时间的聚氯乙烯吸附甲基橙的机理研究

以聚氯乙烯(PVC)微塑料为吸附材料,以甲基橙(MO)为目标污染物,通过紫外光照对PVC进行老化,研究老化时间对PVC吸附MO的影响。采用扫描电镜、全反射红外光谱对不同老化时间的PVC微塑料进行表征,探讨老化时间对PVC微塑料表面性质的影响。结果表明:老化PVC微塑料表面产生裂纹和孔隙,使得饱和吸附量逐渐增加;同时,老化可以使PVC微塑料表面产生一定含氧基团,表面极性增加,与MO的相互作用力随之增大;当吸附MO时,随着老化时间延长,Freudlich模型的拟合度最好,表明老化PVC微塑料对于MO的吸附表现为不均匀吸附。且随着老化的进行,其饱和吸附量逐渐增加,最大为4.7 mg/g。     

EVA/Mg(OH)_2高填充复合体系热老化性能研究

将乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)/Mg(OH)_2高填充复合材料进行常规热老化,用扫描电镜观察试样老化前后的断面形貌,并对老化后试样的介电性能和力学性能进行测试。结果表明:表面处理剂、增容剂强化了EVA与填料之间的作用,阻燃增效剂具有软化界面、抑制热胀冷缩中界面裂纹形成的作用,三者合理配合,能调控界面,有效抑制复合体系在热老化过程中的界面劣化,提高其耐热老化性能;力学性能测试结果能够全面概括材料整体性能的变化趋势,但对于某个单一成分引起的变化需用其他方法进行研究。     

玻璃纤维/溴化环氧乙烯基酯复合材料的加速光老化研究

研究了玻璃纤维增强溴化环氧乙烯基酯树脂复合材料(GFRC)光老化前后力学性能及其变化规律;用SEM和XPS对GFRC的表面微观形貌及元素变化进行检测分析;FTIR和同步热分析用来研究树脂光老化过程中的分子结构的变化规律和高温分解情况。结果表明,加速光老化之后GFRC的力学性能变化不大,有较好的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度保留率;加速光老化过程中GFRC表面的树脂发生较明显的变化,出现了颜色变深,树脂脱落等老化现象;由于玻璃纤维的存在阻止了GFRC内部树脂基体的进一步老化。