芳纶复合材料对体育产业创新发展的影响

文章对芳纶复合材料进行了深入研究,综述了芳纶复合材料的成型工艺、优势及在体育产业中的具体应用,并对高性能芳纶复合材料未来的发展方向做出展望。结果表明,芳纶复合材料在力学性能、加工工艺、使用寿命、安全性等方面优势明显,是一种较为理想的体育产业原材料。随着芳纶复合材料的性能优化,其必将为后续体育产业发展提供助力。     

芳纶纤维增强复合材料的机械加工实例研究

在复合材料应用范围不断拓展的背景下,对复合材料加工性能提出了更高的要求。而芳纶纤维复合材料的应用,有望加强复合材料加工性能。因此,以芳纶纤维性质为切入点,阐述了芳纶纤维材料缺陷,分析了芳纶纤维增强复合材料优势,并以医疗床板中芳纶纤维增强复合材料加工为例,对芳纶纤维在增强玻璃布及树脂的机械加工性能进行了分析。     

芳纶纤维增强丁腈橡胶的摩擦性能

研究了芳纶纤维增强丁腈橡胶(NBR)复合材料的物理机械性能和摩擦性能,并用扫描电子显微镜分析了芳纶纤维增强NBR复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,芳纶的加入提高了NBR的拉伸强度;随着芳纶用量的增大,复合材料的扯断伸长率降低;芳纶的加入降低了NBR的摩擦系数和磨损率;当芳纶用量为20份时,复合材料的综合性能最佳。加入芳纶对NBR摩擦磨损形式的改变是NBR摩擦性能提高的重要原因。     

典型高性能芳纶及其复合材料性能研究

对Kevlar-49、Armos和国产芳纶Ⅲ高性能芳纶进行力学性能和复合材料界面性能分析,并结合纤维表面形貌分析探讨了这几种芳纶及其复合材料的性能以及影响因素。结果表明,在对位芳纶高分子链上引入杂环结构,可以极大的提高芳纶的力学性能,从而提高其复合材料性能;同时芳纶表面形貌也对其复合材料性能造成影响。     

国产芳纶纸蜂窝性能的研究

介绍了苏州芳磊蜂窝复合材料有限公司成功使用国产芳纶纸制造蜂窝的研发情况,并对国产芳纶纸蜂窝产品主要力学性能和物理参数进行了试验和分析。结果表明,国产的芳纶纸蜂窝主要力学性能与杜邦纸生产的相应规格的蜂窝性能基本一致。     

装甲钢/芳纶复合材料防爆轰波性能研究

利用防爆轰波模拟试验装置研究了由装甲钢和芳纶复合材料组成的不同复合结构对爆轰波的防护性能。结果表明,以装甲钢为面板的装甲钢/芳纶复合材料的复合结构的防爆轰波性能优于以芳纶复合材料为面板的芳纶复合材料/装甲钢复合结构;装甲钢/芳纶复合材料的防爆轰波性能优于装甲钢/装甲钢的防爆轰波性能。     

湿法混炼芳纶短纤维/丁腈橡胶复合材料的性能研究

用湿法混炼方法制备了芳纶短纤维/丁腈橡胶(NBR)复合材料,研究增稠剂和芳纶短纤维用量对复合材料性能的影响。结果表明:添加聚丙烯酸钠(PNaAA)和聚氧化乙烯(PEO)两种增稠剂有利于提高芳纶短纤维的分散性,添加质量分数为0.007 5 PNaAA的复合材料拉伸性能最好;随着芳纶短纤维用量的增大,复合材料的拉伸性能先提高后降低;芳纶短纤维用量为2份时,复合材料的拉伸性能总体最好,芳纶短纤维补强效果最佳。     

高性能芳纶浆粕/HNBR复合材料的制备及性能研究

试验研究预处理方法对芳纶浆粕在橡胶基体中分散性及芳纶浆粕／HNBR复合材料性能的影响。结果表明，芳纶浆粕预处理改善了其在复合材料中的分散效果；白炭黑预处理复合材料的定伸应力和拉伸强度提高，拉断伸长率减小，高温下物理性能稍有改善；共沉法预处理改善效果不明显；白炭黑预处理芳纶浆粕用量增大，混炼时间不变，复合材料物理性能提高，但高温下撕裂强度减小；芳纶浆粕／HNBR复合材料中，芳纶浆粕容易取向；芳纶浆粕用量增大，复合材料挤出性能改善。     

芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH-560和天然胶乳等对芳纶短纤维进行预处理,制备了KH-560/天然胶乳预处理芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料,并研究了芳纶短纤维的预处理方法及长度对复合材料性能的影响。结果表明,在相同的混炼条件下,加入用多巴胺、硅烷偶联剂KH-560和天然胶乳共同处理的芳纶短纤维复合材料的力学性能较好,比加入不处理短纤维复合材料的拉伸强度提高23%;在加入量相同的条件下,与加入1mm和6mm芳纶短纤维的复合材料相比,加入3mm芳纶短纤维的橡胶复合材料的综合性能较佳;随着芳纶短纤维长度的增大,橡胶的导热系数呈下降趋势。     

芳纶材料在高性能轮胎中的应用

对位芳纶有＂合成钢丝＂美称,其产量的20%用于橡胶骨架材料,主要是轮胎和胶管胶带产品,其他主要用于防弹衣、头盔、航空航天材料和体育用品。目前,国产对位芳纶已经建成了数个千吨装置,在大量进口芳纶的试验基础上,大力开发国产芳纶橡胶复合材料,并实现橡胶制品的产业化,具有十分重要的现实意义和可行性。为此,本刊推出＂对位芳纶＂专题,介绍芳纶材料在高性能轿车子午线轮胎、载重子午线轮胎、高性能输送带、汽车胶管等产品中的应用配方设计、结构设计及产品性能评价,希望能够推动国产芳纶纤维行业的科技进步,并在橡胶等相关行业中推广应用,提升我国轮胎工业、胶管胶带工业的国际竞争力。     

对位芳纶复合材料

对位芳纶是芳纶纤维中最主要的品种,在高性能纤维领域占据重要地位,其复合材料更是被誉为材料皇冠上的钻石。随着科技的迅猛发展,芳纶复合材料正广泛应用于军工、航空航天、电子电器、体育器材等各个领域。     

复掺芳纶纤维和玻璃纤维再生沥青混合料路用性能研究

为提高再生沥青混合料(RAP)的路用性能,通过研究芳纶纤维和玻璃纤维二者单掺以及复掺对再生沥青混合料路用性能的影响,以期为两种纤维在再生沥青混合料上的应用提供参考。研究结果表明:单掺芳纶纤维对再生沥青混合料的高温性能影响不大,而玻璃纤维和复掺纤维使再生沥青混合料的高温抗车辙性能分别提升了34.0%及42.6%;复掺纤维对再生沥青混合料动态模量的改善效果最高达21.9%;同时复掺纤维的加入可使混合料保持较好的低温抗裂性与水稳定性。半圆弯曲(SCB)测试结果表明,复掺纤维可显著改善沥青混合料的抗弯拉能力。复掺纤维较单掺纤维对再生沥青混合料有更好的改性效果,且改性效果显著。     

芳纶纤维/AFR树脂复合材料界面粘结性能的研究

为了改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,合成了一种新型树脂(AFR)作为基体,以未经任何表面处理的芳纶纤维作增强材料,制备了芳纶纤维/AFR复合材料。采用测定表面能、接触角、层间剪切强度、横向拉伸性能和扫描电镜观察形貌等方法,从宏观和微观等方面研究了芳纶纤维/AFR复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR树脂与芳纶纤维有相近的表面能,AFR树脂溶液与芳纶纤维的接触角为42.8°,而环氧树脂(EP)与芳纶纤维的接触角为68°,说明AFR树脂对芳纶纤维的润湿性优于EP树脂;芳纶/AFR复合材料的层间剪切强度、横向拉伸强度和纵向拉伸强度分别为74.64MPa、25.34MPa和2256MPa,比芳纶/EP复合材料的相应强度分别提高了28.7%、32.5%和13.4%,其复合材料破坏面的形貌也说明芳纶纤维与AFR树脂之间的界面粘结性能较好。     

芳纶的应用和发展

芳纶是一种耐高温的高强高模特种纤维。已工业化的芳纶主要是芳纶1313（聚间苯二甲酰间苯二胺纤维）和芳纶1414（聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）两大类。根据其特性,阐述了芳纶在航空航天、橡胶、电子通讯、汽车、运动器材等工业方面的广泛应用,并简述了它们在国内外的应用现状和发展趋势。     

芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能研究

为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和芳纶的结构特点,合成出新型热固性树脂(AFR–T)用作芳纶复合材料的基体,以未经表面处理的芳纶作增强材料,采用热压成型法制备了AFR–T/芳纶纤维复合材料,并通过测定溶度参数、接触角、线膨胀系数、层间剪切强度(ILSS)和横向拉伸强度等方法研究了复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR–T树脂浇注体与芳纶的溶度参数相近,AFR–T树脂溶液在芳纶纸表面的接触角为36.9°,小于环氧树脂(EP)溶液与芳纶纸的接触角(53.2°),说明AFR–T树脂对芳纶的浸润性优于EP;AFR–T/芳纶纤维复合材料的ILSS和横向拉伸强度为73.0 MPa和25.3 MPa,分别比EP/芳纶纤维复合材料提高了25.9%和32.5%,这表明AFR–T树脂与芳纶纤维之间的浸润性和界面粘结性能较好。     

表面处理芳纶纤维在丁羟橡胶中的应用

为改进芳纶纤维的表面光滑、化学惰性强、与橡胶黏结性能差等缺点,用硅烷偶联剂KH-550对其表面进行改性处理.用电子能谱仪(ESCA)和扫描电镜(SEM)对改性后的纤维和丁羟橡胶表面进行了测试,结果表明:C元素的含量明显下降,N和O元素的含量提高,纤维表面活性提高.制得芳纤/丁羟橡胶复合材料的拉伸强度由未处理的2.58 MPa提高到处理后的3.22 MPa.处理后,由SEM得到芳纶纤维丁羟橡胶复合材料表面的丁羟橡胶量增加.在KH-550的质量分数为5%、处理时间为5 h的条件下,芳纶纤维的处理效果最佳.     

Polymere hochleistungs-faserverbundwerkstoffe

Advanced polymer-matrix composites are defined as materials consisting of continuous high strength, high modulus fibers, aligned and embedded in a polymeric matrix. Due to their low density they exhibit specific mechanical properties (i.e., strength/density and stiffness/density) that considerably exceed those of high strength metals, which demonstrates their great potential for lightweight structural components. The primary reinforcement materials are various types of carbon fibers, aramid fibers and glass fibers. While these are commonly combined with epoxy resins, many new matrix systems with distinct property profiles, including heat resistant thermoplastics, have been developed recently. This paper presents an overview of this rapidly developing field covering principles of composite-property improvement, synthesis and processing of the constituent materials, and processing and manufacturing techniques to combine fibers and matrix to produce a composite laminate or part. Several mechanical composite properties critical for structural design and performance are discussed in terms of the contribution of and interaction between the fiber and matrix constituent.     

PEO在芳纶纸基复合材料开发中的应用研究

芳纶纸基复合材料是目前最高档绝缘材料之一,同时也是航空、航天、国防、电子、通讯等领域中的重要材料。针对国内芳纶纸研制中长期存在的匀度不良而导致的性能不佳的问题,重点研究了开发过程中关键技术助剂PEO的应用。探讨了PEO的用量与纸张性能的关系,以及PEO的作用机理。采用特殊的分散技术与纸页成型工艺及设备,提高成纸的匀度,解决以往芳纶纸制备中存在的纸页匀度差、强度低、性能不够稳定等问题,目前研制的芳纶纸产品性能已接近杜邦同类产品性能标准。     

芳纶针织物复合材料力学性能研究

为探究芳纶针织物复合材料的力学性能,用电子织物强力机对平板硫化机制得的芳纶针织物复合材料进行拉伸、弯曲、压缩性能测试,结果表明:芳纶针织物增强复合材料为非脆性破坏;经硅烷偶联剂处理有效地提高了芳纶针织物增强复合材料的抗拉、抗弯、抗压强度;罗纹空气层组织的抗拉、抗弯及抗压性能优于满针罗纹组织。