交联剂对低密度高回弹聚氨酯泡沫性能的影响

采用不同交联剂制成了低密度聚氨酯高回弹泡沫,其芯密度为32 kg/m。分别考察了交联剂对泡沫成型工艺、拉伸强度、撕裂强度、回弹率和动态耐疲劳性能的影响。结果表明,采用聚醚质量分数1.5%的自制交联剂K制成的泡沫,工艺性与三乙醇胺制成的泡沫的相近,泡沫的伸长率和撕裂强度分别可达102.4%和249 N/m泡沫的动态耐疲劳性能较好,压陷硬度损失率为11.3%。     

聚氨酯软泡压陷性能的测试

介绍了软质聚氨酯泡沫塑料压陷性能的测试标准，不同厚度样品的压陷硬度测试值的差异，采用50%压缩负荷估计压陷硬度的简易测试方法，以及压陷性能测试的影响因素，并对测试聚氨酯软泡压陷性能的国家标准与国外标准的差别进行了比较。     

格构腹板增强泡沫夹芯复合材料梁准静态压陷试验

采用真空导入成型工艺,制备以聚氨酯泡沫为芯材,以玻璃纤维增强复合材料为面板和格构腹板的双向格构腹板增强泡沫夹芯复合材料梁。对普通泡沫夹芯梁和格构腹板增强泡沫夹芯梁进行准静态压陷性能测试并进行对比分析。结果表明:格构腹板增强泡沫夹芯梁相对于普通泡沫夹芯梁,其抗压陷能力得到了显著提升,通过理论推导得出格构腹板增强泡沫夹芯复合材料梁准静态压陷表达式,并且与试验进行对比,结果较吻合。     

铝合金内衬复合材料高压容器界面粘结的研究

复合材料高压容器由于其质量轻近年来被广泛应用在航天方面,但是复合材料气密性差,通常用金属内衬来提高其气密性.由于铝合金和复合材料变形不协调,致使铝合金内衬耐疲劳性能很差.界面良好的粘接使铝合金和复合材料形变相协调,能够很好的提高铝合金内衬复合材料高压容器的耐疲劳性能.因此,对复合材料和铝合金界面粘结的研究具有重要的意义.     

混杂纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料性能影响

掺加聚乙烯醇（PVA）纤维、玄武岩纤维（BF）及混杂纤维（PVA纤维与BF）对脱硫石膏基复合胶凝材料性能进行改性,研究纤维复合材料的力学性能、耐水性能及耐干湿性能;应用电镜扫描技术对复合材料的微观形貌进行观察,探讨纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料的影响机制。结果表明:PVA纤维掺量为1.5%时复合材料力学性能较好,试样的绝干抗折强度和绝干抗压强度较空白组分别提升了92.55%和32.62%;混杂纤维掺量为0.9%时耐水性能较好,试样的抗折软化系数较空白组提升了46.60%、吸水率低至13.87%;混杂纤维掺量为0.6%时耐干湿性能较优,干湿强度系数较空白组提升了50.74%。     

高性能复合材料弯曲疲劳性能研究

用湿法缠绕技术制作了CF／5228预浸料,对热压罐固化的CF／5228复合材料的力学性能和弯曲疲劳性能进行了研究,并用扫描电镜、电子显微镜等对复合材料的疲劳损伤机理进行了微观表征和理论探讨。研究表明,M40J／5228复合材料比M40／5228具有更为优异的耐疲劳性能。复合材料的疲劳损伤主要有纤维断裂、基体开裂和界面剪切破坏3种表现形式,通常复合材料构件的疲劳破坏多为3种形式的综合表现。基体增韧、选用高强高模碳纤维、界面强化和铺层优化是提高复合材料构件耐疲劳性能有效手段。     

增强PP/PPR/PA6复合材料的研究及应用

通过力学性能、疲劳性能测试和扫描电子显微镜(SEM)研究了无规共聚聚丙烯(PPR)、聚酰胺6(PA6)和增容剂对PP/PPR/PA6复合材料力学性能和耐疲劳性能的影响。结果表明:适当比例的PPR、PA6和增容剂可以改善体系的力学性能和耐疲劳性能;当其添加比例分别为6%、12%和4%时,可制得疲劳性能最好且符合客户要求的增强PP/PPR/PA6复合材料。     

不同无机纳米颗粒增强硬质聚氨酯的性能对比

采用原位聚合的方法制备了不同无机纳米颗粒(二氧化硅、二氧化钛、埃洛石纳米管、蒙脱土)增强聚氨酯复合材料,研究了不同无机纳米颗粒增强聚氨酯材料对力学性能和防水性能的影响以及纳米颗粒在基体中的分布情况。结果表明,四种无机纳米颗粒在不同程度上提升了硬质聚氨酯的力学性能,其中含有1%二氧化硅(SiO₂)和1%埃洛石纳米管(HNT)的聚氨酯基复合材料提升效果比较明显,相比于硬质聚氨酯,它们的拉伸强度分别提高了约14%和10%,断裂伸长率分别提高了约32.2%和29.7%;但是疏水性方面的提升效果并不显著。     

矿物钢塑复合材料与木塑复合材料性能对比研究

对矿物钢塑复合材料板材与传统木塑复合材料进行系统表征,并对外观及微观结构、无机组成成分、热性能和力学性能等进行了对比分析研究。扫描电镜(SEM)结果表明,矿物钢塑复合材料板材的形状规则、无翘曲变形,样品断面较为密实,而木塑板材液氮脆断面存在界面剥离,易发生变形翘曲。红外光谱(FTIR)结果表明,三种板材的基体材料均为聚氯乙烯(PVC)树脂,其特征峰与PVC红外光谱类似。热重分析(TG和DTG)表明,木塑复合材料的热失重速率和质量损失率大于其余两种矿物钢塑,矿物钢塑的热稳定性较木塑复合材料得到了较大提升。随着铸造灰和钢渣的加入,复合材料的弯曲强度和模量均得到了提高,且经铸造灰填充的矿物钢塑力学性能为三者中最高,其弯曲强度和弯曲模量分别为33.0 MPa和4.72 GPa。矿物钢塑复合材料具有优异的热性能、力学性能,作为一种新型绿色环保材料,为我国大宗工业固废的高附加值回收提供一种新的解决方案。     

聚氨酯树脂在风电叶片中的应用研究

分析了聚氨酯树脂78BD085/44CP20与环氧树脂在黏度、凝胶时间以及浇注体力学性能的不同，将其与玻纤布结合采用真空灌注方式分别制备了玻纤增强复合材料(FRP),对比了聚氨酯FRP以及环氧FRP的力学性能和疲劳性能，并采用扫描电镜观察了聚氨酯FRP断面。结果表明：相同温度下，聚氨酯树脂的初始黏度比环氧树脂的更低，凝胶时间更快；聚氨酯树脂浇注体拉伸模量以及拉伸、压缩强度均高于环氧树脂浇注体15%以上；聚氨酯FRP具有优异的力学性能，拉伸、压缩以及剪切强度均高于环氧树脂FRP 7%以上；聚氨酯FRP疲劳性能满足叶片的结构设计要求；聚氨酯树脂与玻纤布具有优异的结合性。     

碳纤维增强双马来酰亚胺树脂复合材料耐湿热性能

采用改性双马来酰亚胺树脂与碳纤维制备了耐热及耐湿热性能优异的复合材料。通过红外光谱分析、不同温度下力学性能测试及动态力学性能测试分析等,考察了该复合材料耐热及耐湿热性能;从吸湿特性、物理、化学特性及热应力等方面分析了湿热处理前、后复合材料高温环境下力学性能衰减机理。结果表明,复合材料吸湿初始阶段符合Fick第二定律,平衡吸湿率为0.97%~1.32%;湿热处理对复合材料基体化学结构和玻璃化转变温度基本无影响;界面处不断增大的热应力削弱界面结合强度,这是高温环境下力学性能下降的关键因素;与国内外同类复合材料相比,该复合材料湿热处理前、后在高温下弯曲性能和层间剪切强度保持率较高,耐热及耐湿热性能出众。     

HTBN型PUE复合材料的增强改性及耐腐蚀性能研究

以端羟基聚丁二烯．丙烯腈共聚物（HTBN）和聚四氢呋喃醚二醇混合物为软段,对苯二异氰酸酯、3,5-二甲硫基甲苯二胺为硬段,玻璃纤维（GF）或纳米SiO2为增强剂,采用浇注工艺制备HTBN型聚氨酯弹性体（PUE）,讨论了增强剂品种及用量、经硅烷偶联剂表面处理的GF对HTBN型PUE的力学性能和耐腐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜（SEM）进行形貌表征。结果表明,GF或纳米SiO2对提高HTBN型PUE的力学性能有一定作用,但质量分数不能超过5％,GF的增强效果好于纳米SiO2。硅烷偶联剂可有效避免GF的团聚、提高HTBN型PUE与GF的相容性,界面粘接力增加,增强效果得到明显提升。GF增强HTBN型PUE复合材料具有较好的耐盐水和耐溶剂性能,拉伸强度损失率不超过7％。     

形状记忆剑麻微晶/聚氨酯复合材料的制备与性能（英文）

用剑麻微晶(MCFs)作为交联剂制备了交联型形状记忆聚氨酯(PU)复合材料,考察了MCFs含量不同的MCFs/PU复合材料的力学性能及形状记忆性能。结果表明,MCFs/PU复合材料的力学性能随MCFs含量的增加而明显提升。在MCFs质量分数为0.75%时复合材料具备最佳的力学性能,拉伸强度和扯断伸长率比纯PU可分别提高约80%和500%;同时可赋予MCFs/PU复合材料暂时形变并加热诱导其形状记忆,形状回复率最高可达96%,形状记忆性能优异。     

长玻纤增强耐高温聚酰胺材料的性能研究

基于生物基聚酰胺(PA5T)、低熔点聚酰胺树脂、非晶聚酰胺树脂、玻纤、阻燃剂、交联剂、抗氧剂、润滑剂等,通过熔融浸渍法制备了一系列长玻纤增强耐高温聚酰胺材料,并分析其力学性能、热性能、阻燃性能。对比了长、短玻纤增强耐高温聚酰胺材料的拉伸强度、弯曲模量、缺口冲击性能、热变形温度、蠕变性能和疲劳性能的差异。结果表明:低熔点聚酰胺和非晶聚酰胺可使材料的力学性能得到提升,同时在一定程度上降低其热变形温度;交联剂的加入和注塑件的辐照处理共同作用可显著提升材料的耐热性、阻燃性能、疲劳性能和蠕变性能;长玻纤增强耐高温聚酰胺材料的低温冲击性能、热氧老化拉伸强度保持率、耐疲劳和耐蠕变性能优势明显。     

玄武岩纤维/酚醛树脂基复合材料性能研究

对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了实验研究。制备了连续玄武岩纤维平纹织物增强酚醛树脂复合材料。研究了胶含量对玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料拉伸、压缩和层间剪切强度等力学性能、耐烧蚀性能的影响。利用SEM对复合材料压缩、层间剪切破坏断口和烧蚀试样的微观形貌进行了分析。研究结果表明,玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料具有较好的界面性能,树脂含量在36%时CBF/酚醛树脂复合材料的力学性能最佳,线烧蚀性率和质量烧蚀率最低。     

纳米SiO_2和PP-g-MAH对玻纤增强PP复合材料性能的影响

纤维和树脂之间的界面结合强度是决定复合材料性能的关键因素。通过实验研究在玻璃纤维表面涂覆经硅烷偶联剂KH550表面处理的纳米SiO_2以及在PP基体中加入PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结合强度和力学性能的影响。结果表明,纳米SiO_2经KH550表面处理后可以降低其表面能,有利于其在纤维表面分散吸附;纤维表面涂覆纳米SiO_2及在PP中加入PP-g-MAH,有利于增强纤维和树脂之间的界面结合强度,复合材料的层间剪切强度提升了116.06%,拉伸强度提升了109.14%,弯曲强度提升了99.85%。     

玻纤浸润剂对玻纤增强聚氨酯界面性能影响

选用6种不同牌号的玻璃纤维,通过萃取和热处理分别去除浸润剂中成膜剂与偶联剂,分析二者质量分数,通过测试原玻纤、萃取后玻纤及热处理后玻纤增强聚氨酯的界面剪切强度,以及萃取后玻纤表面的X射线光电子能谱,分析了浸润剂组分和结构对界面力学性能的贡献。结果显示:萃取后,玻纤增强聚氨酯界面剪切强度略有降低,热处理后,界面剪切强度大幅降低,减小50%以上,且萃取后玻纤增强聚氨酯界面剪切强度随玻纤表面N/Si比增大而增大,表明玻璃纤维增强聚氨酯复合材料界面剪切强度主要来自玻璃纤维浸润剂中偶联剂的贡献,且随玻纤表面N元素的增加而增大。     

氧化石墨烯增强聚氨酯阻燃及力学性能的研究

为提高聚氨酯(PU)材料的阻燃及力学性能,采用熔融共混的方法制备了含磷阻燃剂的氧化石墨烯/聚氨酯(GO/PU)复合材料。分析了GO/PU复合材料的微观结构及燃烧后碳层的形貌,研究了GO的用量对GO/PU复合材料阻燃性能及其老化前后力学性能的影响。结果表明:随着GO用量的增加,GO/PU复合材料的阻燃性能逐渐增加,加入5%的GO时,LOI值达到39.8%,垂直燃烧等级为V-0级;加入含磷阻燃剂后,GO/PU复合材料力学性能有所下降;添加GO后,对GO/PU复合材料的力学性能起到增强的作用,复合材料的耐老化性能也随着GO含量的增加而提高。     

离子液体对聚氨酯泡沫阻燃性能的研究

以离子液体(IL)作为软质聚氨酯泡沫(FPUF)阻燃剂,制备了FPUF/IL复合材料,通过测定氧指数(LOI)、泡孔结构、热稳定性、热释放和残炭情况等参数,分析了PUF/IL与纯PUF材料的阻燃性能。结果表明,1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([EMIM][TA])对FPUF具有较好的阻燃作用,添加量为15%时LOI值高达26.6%,加入[EMIM][TA]后FPUF泡孔变小且紧密,材料的残碳量增加,热稳定性提高,点燃时间由纯PUF的11 s延长到74 s,总放热量减小,安全等级提高。     

氧化石墨烯对炭黑/天然橡胶复合材料耐疲劳性能的影响

研究氧化石墨烯(GO)对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明:加入少量GO,可以明显增强复合材料的填料网络结构,提高物理性能和高撕裂能下的耐疲劳性能;对于经历不同疲劳程度后的复合材料,在疲劳前期GO的加入促进了填料的分散,从而减小复合材料的裂纹扩展速率,提高耐疲劳性能。