碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧作用及取向行为

制备了聚甲醛(POM)/碳纳米管(CNTs)/弹性体(TPU)三元共混复合材料。考察了碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧效果及取向行为。结果表明,碳纳米管可有效地增强增韧弹性体,在1%(质量分数,下同)的碳纳米管存在下,TPU拉伸强度由54.6 MPa提高到66.0 MPa,提高21%左右,断裂伸长率由684%提高到801%,提高约17%。与未改性弹性体相比,CNTs改性弹性体对聚甲醛的增韧效果更显著。加入20%的固相力化学法改性TPU弹性体,碳纳米管含量仅为0.1%,断裂伸长率达到180%,同未改性体系相比,提高到近3倍。     

环氧树脂E-51改性聚氨酯弹性体的制备与性能研究

采用预聚体法合成了以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂的聚氨酯弹性体(PUE),通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、动态力学分析仪等表征手段,对HMDI型PUE力学性能、阻尼性能、热稳定性等进行研究,重点讨论了环氧树脂E-51的添加量对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、微相分离结构、热稳定性等性能的影响规律。结果表明,环氧树脂(EP)中的环氧基团发生开环反应,能有效地改善聚氨酯(PU)和EP分子间的相容性及相互贯穿;随EP添加量的增加,拉伸强度、微相分离程度先增加后减少、断裂伸长率逐渐减小的趋势;热失重分析表明,EP的加入,可以提高聚氨酯的热稳定性。     

环氧基团修饰多壁碳纳米管及其化学交联聚氨酯复合材料的性能

碳纳米管在高分子材料中的分散性能及其二者的界面结合力决定了其复合材料的性能。用H_2O_2-FeSO_4试剂处理多壁碳纳米管(MWCNTs)使其羟基化,再与硅烷偶联剂反应分别制备了缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的MWCNTs(MWCNTs-KH560)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷-环氧树脂改性MWCNTs(MWCNTs-E51),并和含羧基的聚氨酯(PU)混合制备了MWCNTs/PU复合材料,研究了不同链段环氧基团对复合材料性能的影响。结果表明,接枝环氧基团后,MWCNTs能明显地提高其复合材料的力学性能、热稳定性能和导电率。和MWCNTs-E51相比,MWCNTs-KH560/PU具有较高的上述性能,但断裂伸长率较低。分析认为,接枝的环氧基团可和PU链上的羧基发生开环反应而形成了化学交联结构,显著地提高了MWCNTs和PU之间的界面结合力。但MWCNTs-E51接枝的较长有机链段起增塑作用,且提高了MWCNTs之间的隧道电阻,从而降低了复合材料的力学性能和导电性能。     

有机改性高岭土/聚氨酯纳米复合材料的制备与表征

用原位插层复合法制备了有机改性纳米高岭土/聚氨酯复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的形态。结果表明,当改性纳米高岭土质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度为29.3 MPa、弹性模量达6.23 MPa、断裂伸长率达492%,均比纯聚氨酯弹性体增加10%以上,同时其热稳定性也有所提高;改性纳米高岭土加入量低于3%时,以剥离形态存在于聚氨酯基体中,而高于3%时,则开始出现片层形态且有团聚现象。     

二氯二苯基硅烷改性双酚A型环氧树脂性能研究

以二氯二苯基硅烷对双酚A型环氧树脂进行改性,通过拉伸实验、冲击实验、DSC、SEM研究了二氯二苯基硅烷的含量对环氧树脂E-51固化物性能的影响.结果表明:用5.9份的二氯二苯基硅烷改性时,树脂固化物的拉伸强度达到了67.85MPa,断裂伸长率达7.59%,冲击强度达13.38kJ/m2,环氧树脂的玻璃化转变温度达146.56℃.分别比未改性提高了18.9MPa、3.6%、5.5kJ/m2、28℃.     

单宁酸协同改性超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂复合材料

将单宁酸共混改性的环氧树脂与单宁酸-金属Na~+络合改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行复合,从而改善了UHMWPE纤维与环氧树脂的界面强度,提高了纤维增强复合材料的整体性能。改性后纤维表面的单宁酸与树脂基体中的单宁酸在界面处形成"桥联"作用。单宁酸共混改性环氧树脂是为了在环氧树脂中引入羟基以增强其力学强度。结果表明,当单宁酸在环氧树脂中的负载量为1%时,树脂基体的拉伸强度、弯曲强度达到最大值,分别为55.41 MPa, 74.24 MPa,与纯环氧树脂相比分别提高了67.5%和63.5%。同时界面剪切强度达到2.22 MPa,与原复合材料相比提高了64.8%。纵向纤维束使环氧树脂复合材料的拉伸强度增加到89.52 MPa,弯曲强度达到118.82 MPa,与纯复合材料相比,分别提高了120.2%,47.3%。通过扫描电镜图分析可以得出,纤维增强复合材料的破坏方式为黏接剂破坏。     

改性三叶形聚乙烯醇纤维/环氧树脂复合材料的结构与性能

异形截面纤维大的比表面积有利于提高纤维与基体树脂间的界面结合,改善复合材料的强度和韧性.文中采用环氧氯丙烷对熔纺三叶形聚乙烯醇(PVA)纤维进行表面改性,通过模压成型首次制备了改性三叶形PVA纤维/环氧树脂复合材料.对比研究了改性前后三叶形PVA纤维表面结构和性能及对复合材料力学性能的影响.结果表明,改性后三叶形PVA纤维表面出现鳞状沟槽,粗糙度增加;纤维表面接枝了环氧官能团,与环氧预浸料的接触角减小,浸润性增加;表面接枝的环氧官能团参与了基体树脂的固化反应,单纤拔出力提高至3.61 N;改性三叶形PVA纤维/环氧复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为62.3 MPa,53.8 MPa和79.0 kJ/m2,比未改性三叶形PVA纤维/环氧复合材料分别提高了22.9％,134.9％和43.1％.     

橡胶改性对硼纤维/环氧单向复合材料力学性能的影响

对环氧树脂进行液体丁腈橡胶改性, 并采用缠绕无纬布层压成型工艺制备了硼纤维/环氧单向复合材料。测试了环氧树脂液体丁腈橡胶改性前后硼纤维/环氧单向复合材料的力学性能, 研究了硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式。结果表明, 基体中的10%液体丁腈橡胶使硼纤维/环氧单向复合材料的拉伸强度、 弯曲强度、 层间剪切强度和断裂延伸率分别提高了18.42%、 13.39%、 28.45%和43.40%, 但其拉伸和弯曲模量稍有下降。基体中含10%液体丁腈橡胶的硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式为界面层的内聚破坏和脱黏破坏共存的混合破坏。      

超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂复合材料的制备及性能

以第3代环氧端基脂肪族超支化聚酯（EHBP）增韧的环氧树脂（E-51）为基体材料,超支化聚酯基二茂铁（HBPE-Fc）为吸波剂,制备具有一定力学承载及电磁性能的超支化聚酯基二茂铁/环氧树脂（HBPE-Fc/E-51）复合材料,并通过力学性能测试及扫描电镜、矢量网络分析仪等研究了该复合材料的力学及电磁性能。结果表明,添加较低含量的HBPE-Fc能较好地改善环氧树脂体系的拉伸及冲击性能,第4代HBPE-Fc质量分数为2%时,与纯环氧树脂体系相比,HBPE-Fc/E-51复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了21.81%、34.32%和15.41%,对固化体系的拉伸断面分析发现引入HBPE-Fc后材料表现出韧性断裂。HBPE-Fc/E-51复合材料的玻璃化转变温度在105.29~130.27 ℃之间,具有良好的热稳定性,同时该复合材料具有一定的电磁特性。     

耐高温聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂胶粘剂的制备和性能

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的改性,制备了一种高强高韧的耐高温环氧树脂结构胶粘剂。通过改变E-51、TDE-85、PU及固化剂之间的配比,探讨了各个组分对胶粘剂力学性能的影响。通过SEM分析,研究了PU增韧环氧树脂的机理。结果表明,TDE-85和E-51的配比为1∶1,PU添加量为环氧树脂的19%,芳胺固化剂添加量为20%时,胶粘剂具有最佳的耐热性和力学性能。制备的PU改性TDE-85/E-51结构胶粘剂室温拉伸剪切强度达到25.81 MPa,160℃高温拉伸剪切强度为12.85 MPa,剥离强度达到51.68 N/cm。     

舰船用高技术新材料的发展

现代科学技术的发展使舰船装备的面貌产生深刻的变化,而高技术新材料又是舰船装备现代化的物质基础,因而在舰船材料的研究与开发中占有很重要的位置。本文综合评述舰船用新型结构材料（新金属结构材料、先进树脂基复合材料、结构陶瓷材料和高温结构材料）和先进功能材料（隐身材料、减振与消声材料、水声换能材料、超导材料、贮氢材料和永磁材料）的发展和应用趋势,并对我国舰船新材料的发展提出意见和建议。     

材料设计研究的3个视角

目的 从设计师、材料特性以及用户体验维度提出材料设计研究的3个视角.方法 采用文献梳理、理论阐述和案例分析的方法对材料设计研究进行系统性整理.结论 材料设计研究的视角包括设计师式的材料探究和材料思维、材料特性和科学选材策略、材料体验和材料驱动创新方法.3个视角有助于厘清材料设计研究的理论和方法,有助于从思维、材料以及体验3个层面构筑材料的研究体系,为未来的材料设计研究提供可行的实践和理论方向.     

新型防护电磁波信息泄漏材料的研究进展

对新型防护电磁波信息泄漏材料的研究现状进行了综述.重点介绍和评述了非晶材料、纳米材料、手性材料和稀土材料在电磁波信息泄漏防护材料中的研究进展.     

沥青基高阻尼材料的研制

介绍了具有高阻尼系数的沥青基阻尼材料的配方、工艺及性能,简述了沥青基阻尼材料的应用效果。     

工程材料研究中科学问题的思考

在不少场合下,航天用工程材料处在极端条件下工作,这就对材料提出许多特殊的要求,虽然国内外有一定的研究积累,但对更精确的模型和符合特定材料的损伤的状态方程,有待深一步研究。如高级弹头再入时气动加热和粒子云侵蚀以及两者耦合效应引起弹头防护材料增大后退量的问题;空中垃圾和微流星的高速碰撞对航天器的威胁;特别是核爆和激光武器对材料的损伤和破坏,实质上是辐射引起的热击波层裂破坏,这些都属于超高速碰撞对材料的响应问题。天线罩材料、吸波材料、红外隐身材料、电磁屏蔽材料都是具有不同波长电磁波的电磁功能材料,它们对固体介质的穿透、吸收、反射等会产生响应,不同的电磁功能材料,其宏观性能的物理参量不同,但有几个参量是通用的,如介电常数、磁导率和损耗角正切,搞清这些参量与材料微观结构的关系,可以为材料设计和材料创新提供科学依据。     

聚酰亚胺泡沫材料在舰船上的应用

概述了聚酰亚胺泡沫材料在国外舰船上应用的情况 ,把聚酰亚胺泡沫材料的性能与双马来酰亚胺泡沫及改性酚醛泡沫等船用隔热隔声材料的性能进行比较 ,分析了在我国开发船用聚酰亚胺的必要性和可能性。     

最佳协同作用陶瓷材料——一种具有革命性材料特性的新材料

最佳协同作用陶瓷材料是具有特殊性能的材料新概念,本文主要对最佳协同作用陶瓷材料的基本概念、最佳协同作用陶瓷材料的研发概况、研究成果及该领域的发展趋势作一概述。     

信息技术和材料的发展趋势

本文简要介绍了主要信息技术和材料(信息处理技术与材料、信息传递技术与材料、信息存储技术和材料、信息显示技术和材料、获取信息的技术和材料和激光材料及光功能材料)、有机光电子材料和信息功能陶瓷材料的发展趋势。     

纳米镍/炭复合材料的制备与磁性表征

以废弱酸型聚丙烯酸系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过与镍离子交换后,再经热解制备纳米镍粒子均匀分散于炭基体的纳米镍/炭(Ni/C)复合材料.以XRD、TEM为主要分析手段研究了热解条件对纳米镍粒子在Ni/C复合材料中的形貌、大小的影响.结果表明:通过热解条件可以控制Ni/C复合材料中纳米镍粒子的平均粒径;热解温度的升高和热解保温时间的增加都可使Ni/C中纳米镍粒径增大.磁性能测试结果表明: Ni/C-500表现为超顺磁特性,而Ni/C-600、Ni/C-700为铁磁性;Ni/C-600、Ni/C-700的比剩磁化强度、矫顽力都要大于微米镍粉与块体镍,但其比饱和磁化强度要小于微米镍粉和块体镍.     

聚氯乙烯—岩棉复合发泡吸声材料的研制

利用ＰＶＣ和无机物等研制了一种性能优良的吸声材料。该吸声材料具有低频吸声系数好、成型加工简单、成本低等优点。着重讨论了岩棉含量、厚度、发泡时间和发泡温度等因素对吸声材料的吸声性能的影响。