纤维张力及均匀性对输电导线复合芯性能影响

讨论了碳纤维复合芯拉挤工艺中纤维张力及张力均匀性对复合芯强度及成本的影响。试验利用纤维张力计测定碳纤维复合芯拉挤生产过程中的纤维张力,研究了不同张力条件下碳纤维复合芯抗拉强度、卷绕性能与张力关系,同时通过控制纤维张力的均匀性研究纤维张力均匀性与复合芯径向耐压强度的关系。试验结果表明,纤维张力的大小及均匀性对拉挤复合芯棒综合性能具有明显的影响,复合芯拉伸强度随着纤维张力的增加逐渐增加,当张力控制在0.6%纤维强力时为最佳制备工艺;纤维张力的均匀性提高,且复合芯棒的径向耐压性能提高。通过控制纤维张力可以相应减少碳纤维原材料用量,达到降低碳纤维复合芯成本的目的,有利于碳纤维复合芯导线的大规模推广应用。     

PUA/MMT复合材料的制备与研究

采用硝酸锌、烯丙基三苯基溴化磷(APB)为插层剂对蒙脱土(MMT)进行无机-有机复合改性,实现对MMT的改性.利用改性后的MMT制备了丙烯酸酯类聚氨酯(PUA)/MMT复合材料.研究了PUA/MMT复合材料的结构和性能.结果表明,改性MMT加入后,PUA/MMT复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度得到提高,但拉伸强度随着改性MMT含量的增加先升高后降低.以金黄色葡萄球菌为研究对象对改性MMT和PUA/MMT复合材料进行抗菌定性测试,结果表明,PUA/MMT复合材料的抗菌性能不明显,但改性MMT具有较好的抗菌性能.     

聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液

<正>近年来,许多研究者利用聚氨酯(PU)乳液和丙烯酸酯(PA)乳液共聚具有性能互补的作用,制备了聚氨酯/丙烯酸酯(PUA)复合乳液。虽然,PUA复合乳液较单一乳液性能好,但是其涂膜的硬度、耐水性和耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。     

碳纤维/玄武岩纤维/聚丙烯复合材料力学性能的研究

以碳纤维(CF)、玄武岩纤维(BF)、聚丙烯(PP)为原料,再与增容剂、抗氧剂混合制备改性PP粒料.讨论了 CF/BF复合纤维含量、CF与BF的配比、增容剂用量、抗氧剂用量、纤维添加方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:CF/BF/PP复合材料中复合纤维的质量分数以20％～30％为宜;复合纤维中CF含量的增加能提高复...     

聚氨酯/玻璃纤维复合绝缘子芯棒的制备

以耐酸无碱玻璃纤维(GF)为增强体、高韧性聚氨酯(PUR)树脂为基体,利用快速注射拉挤成型工艺制备了PUR/GF复合材料.重点研究了GF含量对PUR/GF复合材料弯曲强度、拉伸强度和断裂韧性及其微观结构的影响,同时考察了该复合材料的电气性能,验证了PUR/GF复合材料作为复合绝缘子芯棒的适用性.结果表明,当GF质量分数为79.7％时,PUR/GF复合材料的拉伸强度和断裂韧性综合性能最优,此时PUR/GF复合材料的拉伸强度为1 330 MPa,冲击强度高达450 kJ/m2,电气性能满足±500 kV直流棒形悬式复合绝缘子技术条件,PUR/GF复合芯棒综合性能优于传统环氧树脂芯棒.其生产效率高、制造成本低,有望作为潜在的电力行业复合绝缘子芯棒的替代材料.     

水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯纳米复合乳液的制备

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、硅溶胶、聚醚二元醇(N210)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)等为原料,采用原位分散聚合法制备了水性硅溶胶/丙烯酸聚氨酯(SiO2/PUA)纳米复合乳液,研究了硅溶胶、DMPA和TMP的用量以及中和度对SiO2/PUA纳米复合涂层性能的影响,确定了较佳的制备条件:硅溶胶最大添加量为SiO2占SiO2/PUA总固含量的4.5%,DMPA添加量为PUA质量的6.5%,TMP添加量为PUA质量的1.25%,中和度控制在90%。在此条件下制备的SiO2/PUA纳米复合涂层与市售PUA涂膜相比,其硬度、附着力、耐水性、耐溶剂性等都得到一定程度的提高。     

BF/CF层间混杂结构对复合材料性能影响

制备了碳纤维/玄武岩纤维(CF/BF)层间混杂增强酚醛树脂基复合材料,通过力学性能测试研究了混杂结构对复合材料性能的影响,并与层数相同叠合压制成型的BF复合材料的性能进行了对比。结果表明,CF/BF混杂纤维增强酚醛树脂基复合材料较BF复合材料力学性能提高,嵌层结构复合材料综合性能好于夹芯结构。     

聚碳酸亚丙酯/硅藻土复合纤维膜的制备及性能

采用静电纺丝技术,通过正交试验设计确定制备聚碳酸亚丙酯(PPC)/硅藻土复合纤维膜最佳工艺。利用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重仪(TGA)、比表面和孔隙度分析仪(BET)及抗菌性实验对复合纤维膜的结构和性能进行测试。确定制备PPC/硅藻土复合纤维膜的最佳工艺参数为:纺丝液质量分数为7%,硅藻土质量分数为0.8%,针头内径为0.6 mm,接收转速为60 r/min。在固定PPC浓度条件下,添加质量分数为0.8%硅藻土时,PPC/硅藻土复合纤维膜具有最高的最大分解温度;随着硅藻土含量的增加,比表面积先增大后降低。抑菌性测试发现:当硅藻土质量分数为0.8%时,复合纤维膜的抑菌率可达69.3%,具有一定的抑菌性,可应用于医用敷料。     

PETA对层压复合用水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的改性研究

以聚酯多元醇、二羟甲基丙酸、二苯基甲烷二异氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等为原材料,加入引发剂进行自由基聚合制备了水性聚氨酯丙烯酸酯乳液(PUA)。对该乳液进行了性能表征,并着重研究了PETA对乳液性能以及在层压复合包材上应用性能的影响。研究结果表明:当w(PETA)=2%(相对于PUA乳液总质量而言)时,PUA乳液的稳定性较好,PUA胶膜的拉伸强度达到13 MPa,胶膜吸水率为7.4%,铝箔基的剥离强度为14.3 N/(25 mm)。各项数据表明该PUA乳液满足在层压复合中的应用要求。     

玻璃纤维/聚丙烯复合纤维纱拉挤成型过程

采用复合纤维纱拉挤制备连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)热塑性型材,研究了复合纤维纱中PP树脂浸渍连续GF过程。以达西定律为理论基础,研究了影响径向浸渍速率的渗透率、压力、树脂流体黏度等参数随着纤维体积分数、拉挤成型模具结构参数、复合纱物性参数、成型温度的变化。在自主设计的试验线上制备了不同模具结构参数、不同成型温度下的拉挤型材样条,测试其孔隙率和机械性能,并对成型制品断面进行形态观察。实验结果的规律与理论模型分析相符,结果表明:在GF/PP复合纱拉挤过程中,在入模处对纱线施加张力有利于制品的浸渍均匀性;200℃～220℃的成型温度最有利于树脂的流动浸渍;成型模具热熔区壁面倾角对树脂向纤维束内部的浸渍过程是必要的。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及应用研究

以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了水性聚氨酯(WPU)预聚体;然后采用扩链、交联和丙烯酸酯复合改性等方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)。结果表明:水性PUA具有丙烯酸酯和聚氨酯(PU)的双重优点,而且其低温成膜性较好、综合性能较优、成本及VOC含量较低;由PUA配制的木器漆,其主要性能均达到HG/T36082-1999标准。     

高性能水性木器漆用PUA树脂的制备及漆膜性能研究

以水性PU乳液为原料,通过与丙烯酸酯单体共聚制备了稳定的PUA复合乳液。重点考察了PU的加料方式、PU用量以及丙烯酸酯单体的配比对聚合过程和乳液性能的影响。研究表明,在种子乳液聚合基础上采用核壳两层预乳化工艺,PU用量为20%,丙烯酸酯单体配比m(MMA)∶m(BA)∶m(2-EHA)=6∶2∶2时可得到性能优异的PUA复合乳液。漆膜性能的测试结果表明,该PUA乳液配制的水性木器清漆具有优异的性能,可满足高档木器对漆膜的高性能要求。     

非离子型聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的研究

以甲基烯丙基聚乙二醇醚(HPEG-2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料合成端甲基烯丙基聚氨酯(HPU),然后将该亲水性齐聚物中间体与丙烯酸酯单体(AC)按不同质量比进行乳液聚合,得到非离子型聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液。通过红外分析、力学性能测试和热重分析等对PUA复合乳液及胶膜性能进行研究。结果表明,与纯聚丙烯酸酯(PA)乳液相比,PUA乳液凝胶率降为0且成膜性能明显改善。PUA胶膜与PA胶膜相比,耐热性和耐水性较好,断裂伸长率增大但拉伸强度降低。当HPU/AC质量比为20/80时,PUA胶膜综合性能达到最佳。     

影响PUA复合乳液性能的因素

采用预聚、中和分散、乳液聚合三个独立而连贯的步骤合成PUA复合乳液，以实验手段研究了影响PUA复合乳液性能的因素。结果表明，通过调节亲水基团和丙烯酸酯的含量合成的PUA复合乳液均一稳定，固体分含最量高，成膜性好。     

聚酯二元醇合成聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、自制聚酯二元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,合成了聚酯型聚氨酯丙烯酸酯(PUA)复合乳液,研究了不同相对分子质量的聚酯二元醇、聚氨酯制备时不同NCO/OH比值、添加三羟甲基丙烷(TMP)含量、及合成PUA时不同PU/PA的比值对最终制备的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液及涂膜性能的影响。结果表明:1500～2000相对分子质量的聚酯二元醇:在TMP添加量为2%、NCO/OH为1.6～1.8,PU/PA以4︰6合成出的PUA,有着较好的制备稳定性和贮存稳定性,其涂膜硬度、耐水性和耐醇性较好。     

超支化聚酯的改性及紫外光固化涂层性能研究

以丙烯酸为端基改性剂,采用溶液法对超支化聚酯进行改性,制备出可紫外光固化的端乙烯基超支化聚酯(VHBP)。采用FT-IR、1H-NMR、DSC和乌氏黏度计分别对产物的结构、玻璃化转变温度和特性黏数进行表征。将VHBP作为聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的交联剂,研究了PUA/VHBP体系紫外光固化涂层的摆杆硬度、柔韧性、耐冲击性和附着力等性能,并与传统的聚氨酯丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯(PUA/EA)紫外光固化涂层进行对比。结果表明,FT-IR、1H-NMR证实超支化聚酯的端基经丙烯酸改性后由羟基转化为双键基团,改性程度可达88.7%,改性后玻璃化转变温度和特性黏数均降低。在PUA中加入VHBP后涂层的摆杆硬度大幅提高,随着VHBP含量的增加,PUA/VHBP体系涂层的摆杆硬度逐渐增大,柔韧性保持不变,在VHBP含量较高时耐冲击性和附着力略有降低。VHBP含量为10%和20%时PUA/VHBP紫外光固化涂层具有良好的综合性能。对于PUA/EA体系,虽然加入EA后涂层的摆杆硬度也略有提高,但在相同组分比例时摆杆硬度均低于PUA/VHBP体系,EA含量较高时涂层的柔韧性、耐冲击性和附着力均降低。以VHBP作为交联剂改性PUA,所得到的紫外光固化涂层综合性能优于传统的PUA/EA涂层。     

PVDF/类石墨相氮化碳电纺锂电池隔膜制备及性能

设计机械强度高、电化学性能好和绝缘性优良的锂电池隔膜具有重要意义。采用热缩聚法将类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与聚偏氟乙烯(PVDF)混纺制备了PVDF/g-C_3N_4复合纤维隔膜,通过扫描电子显微镜、万能拉伸试验仪、热重分析仪、电化学工作站、电池测试系统对PVDF/g-C_3N_4复合纤维隔膜的微观形貌和性能进行测试与表征。考察了g-C_3N_4纳米片添加量对复合纤维隔膜的形貌、热稳定性、力学性能以及电化学性能等的影响。研究表明,当g-C_3N_4纳米片添加量为PVDF质量的5%时,纤维直径最小,力学性能最好且孔隙率最大为74.08%;提高其含量至15%时,吸液率达到最大为443.48%;当g-C_3N_4纳米片添加量为PVDF质量的10%时,复合纤维隔膜的离子电导率及电化学稳定窗口分别达到了1.15×10~(–3) S/cm和5.1 V。与商用隔膜相比,PVDF/g-C_3N_4复合纤维隔膜表现出良好的电化学性能。     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

采用物理共混和核-壳聚合法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PU/PA,PUA)乳液,并对不同改性方法制得的乳液进行了研究。通过红外(FTIR)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、耐水性和力学性能测试等研究了丙烯酸酯改性聚氨酯乳液及涂膜的结构与性能。结果表明具有核-壳结构的PUA乳液涂膜耐水性、耐热性和固含量较水性聚氨酯(PU)有明显的提高,力学性能稍有下降;PUA综合性能优于PU/PA。     

碳纤维/芳纶复合纸的结构和性能

研究了不同分散剂对碳纤维浆料的分散效果，结合光学显微镜(LM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和纸页力学性能测试等方法系统研究了碳纤维/芳纶复合纸的微观形貌、热力学行为，并分析了碳纤维/芳纶复合纸的力学性能，建立了碳纤维/芳纶复合纸内部碳纤维含量与介电性能的函数关系，为电磁屏蔽领域提供了具有吸波性能的纸基功能材料。实验结果表明，碳纤维/芳纶复合纸内纤维分布均匀、热稳定性较好、力学性能好、电磁性能稳定可控。     

纳米氧化锡锑/UV固化水性聚氨酯隔热涂料的制备及其性能表征

以聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等为原料,制备了具有感光性能的水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体(PUA),通过溶胶-凝胶法对采用硅烷偶联剂KH570对纳米氧化锡锑(ATO)进行改性,然后将改性纳米ATO与PUA加水乳化制得纳米WPUA/ATO复合乳液,最后通过UV固化制得WPUA/ATO涂膜,研究了ATO含量对WPUA/ATO涂膜性能的影响。结果表明,随着纳米ATO含量增加,可见光平均透过率降低,红外光平均屏蔽率增加;其中当纳米WPUA/ATO复合乳液中ATO质量含量为9%时,可见光平均透过率为71.43%,红外光平均屏蔽率高达为79.69%,隔热性能较好,特别适合制备涂膜隔热玻璃。