核壳粒子对PBT增韧改性研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成了软核硬壳的核壳粒子,再用该核壳粒子改性聚对苯二甲酸二丁酯（PBT）。研究了核壳粒子合成工艺及添加量对PBT力学性能的影响,并研究了核壳粒子与马来酸酐接枝POE共同改性PBT的力学性能。结果表明,单体MMA和BA质量比为2/3时核壳粒子对PBT有较好的增强增韧效果;引发剂增加有利于减小核壳粒子粒径,有利于提高PBT的强度;核壳粒子与POE-g-MAH有共增韧效果,在基本不影响PBT强度下显著提高冲击性能。     

添加剂对高填充HDPE／Al（OH）3复合材料力学性能的影响

甲基硅油和聚氧化乙烯能明显提高高填充HDPE／Al(OH)3复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率；邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯等提高复合材料的缺口冲击强度，对断裂伸长率没有影响；聚乙烯蜡和环氧树脂降低了复合材料的缺口冲击强度，对断裂伸长率也没影响。用扫描电子显微镜初步探索了添加剂在高密度聚乙烯中的分散状况，并同HDPE／Al(OH)3／添加剂复合材料力学性能进行了关联。     

β成核剂对聚丙烯结晶及力学和耐磨性能的影响研究

先将β成核剂TMB-5制成母粒,再用于改性聚丙烯（PP）．研究结果表明TMB-5的加入对聚丙烯的拉伸强度影响小,但聚丙烯的简支梁缺口冲击强度和断裂伸长率均有较大幅度提高,TMB-5用量为0．1％时,聚丙烯的简支梁缺口冲击强度达到17．6kJ／m^2．TMB-5的加入可以提高聚丙烯的耐磨性能,TMB-5用量为0．3％时,聚丙烯的耐磨性能最佳．差示扫描量热（DSC）、广角X衍射（XRD）的研究表明：TMB-5对聚丙烯的结晶不仅具有明显的成核作用,而且部分改变了聚丙烯的晶型．     

PBT聚醚聚氨酯不同活泼氢组分固化体系研究

以3, 3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚（PBT）为聚醚聚氨酯的软段、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为固化剂、一缩二乙二醇（DEG）为扩链剂、三羟甲基丙烷（TMP）为交联剂，利用二步法制备了不同活泼氢组分的PBT聚醚聚氨酯。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪、差示扫描量热（DSC）仪、电子万能试验机及溶胀率测试仪，对PBT/TDI、PBT/TDI/DEG、PBT/TDI/TMP/和PBT/TDI/DEG/TMP体系进行了固化反应动力学及力学性能的研究。结果表明：PBT/TDI、PBT/TDI/DEG、PBT/TDI/TMP/和PBT/TDI/DEG/TMP体系的固化反应均为二级反应，活化能分别为135.984、165.573、164.933、164.292 kJ/mol。加入DEG可显著提高黏合剂基体的断裂伸长率，但拉伸强度下降；加入TMP能提高黏合剂基体的拉伸强度，但断裂伸长率下降；同时加入DEG和TMP的黏合剂基体拉伸强度提高，断裂伸长率有所下降。DEG和TMP能不同程度地提高固化体系的交联密度。     

聚丙烯／乙烯-辛烯共聚物共混体系的流变行为及相容性

使用旋转流变仪系统分析了聚丙烯／乙烯-辛烯共聚物共混物熔体黏弹性能对外部条件如剪切、温度和动态剪切频率的响应情况并分析PP／POE共混物的熔体相容性．随POE含量的增加（基体相由PP改为POE）,PP／POE共混物的流变行为出现分界．不同温度下的黏度曲线形状类似,非牛顿性指数n基本保持不变．PP／POE共混体系的零剪切黏度呈现负偏差,符合广义对数加和法则．在末端区（0．005～0．050Hz）,共混物的Ig G＇-lgω斜率明显与PP的有偏差且Han曲线在高频下出现了随温度变化的情形,表明PP／POE熔体不相容．在密炼机加工过程,即温度在190～250℃,PP质量分数在50％～95％之间时,共混体系处于相分离状态．     

尼龙-6的准韧性特征分析

通过缺口冲击、无缺口冲击及缺口拉伸实验研究了尼龙-6的准韧性特征。尼龙-6的缺口冲击表现为脆性,而无缺口冲击则表现为韧性。在尼龙-6的无缺口冲击实验中,拉伸响应区横截面因拉伸塑性变形而收缩,压缩响应区的横截面则因压缩而挤压膨胀。在尼龙-6单边缺口拉伸实验中,随着拉伸速度增加,缺口拉伸断裂发生韧脆转变,同时伴随着裂纹扩展功的急剧降低。尼龙-6准韧性特征可能主要与材料的局部应变响应速率有关。当局部应变响应速率较低时,尼龙-6的断裂表现为韧性;当局部应变响应速率较高时,尼龙-6的断裂表现为脆性。     

添加剂对高填充HDPE/Al(OH)3复合材料力学性能的影响

甲基硅油和聚氧化乙烯能明显提高高填充HDPE/Al(OH)3复合材料的缺口冲击强度和断裂伸长率;邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯等能提高复合材料的缺口冲击强度,对断裂伸长率没有影响;聚乙烯蜡和环氧树脂降低了复合材料的缺口冲击强度,对断裂伸长率也没影响.用扫描电子显微镜初步探索了添加剂在高密度聚乙烯中的分散状况,并同HDPE/Al(OH)3/添加剂复合材料力学性能进行了关联.     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MEL）及有机化蒙脱土（OMMT）于160oC下预混，制备了新型膨胀型阻燃剂（IFR）.以聚丙烯（PP）为基材，IFR为阻燃剂，聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）为增韧剂，马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g－MAH）为增容剂，通过熔融挤出制备了新型阻燃PP（FRPP）.通过LOI、TGA、XRD、SEM对材料的阻燃性、热稳定性、结晶性、冲击断面形貌进行了分析，并对材料的力学性能进行了测试.结果表明:加入IFR后，PP的极限氧指数由17升为28.5，起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到455.3℃，600℃的成炭率提高15.26％；IFR诱导PP形成一定量晶型；少量OMMT在基体中以剥离形式存在，使晶粒尺寸得到细化，同时起到协同阻燃和增容作用，使材料在保持拉伸强度基本不变的情况下，缺口冲击强度提高1.92倍，冲击断面表现为韧性断裂.     

填料/单体原位聚合对PVC复合材料的影响

在滑石粉（ｔａｌｃ）表面,采用填料／单体原位乳液聚合,制得了包覆聚甲基丙烯酸甲酯的填充料,然后与ＰＶＣ共混复合,研究表明ｔａｌｃ表面包覆ＰＭＭＡ后,提高了复合材料的拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度,并存在一个临界ＰＭＭＡ包覆层厚度．进一步增加ｔａｌｃ表面ＰＭＭＡ的包覆量,复合材料的拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度呈下降的趋势．     

酯交换反应提高PC/PBT性能的研究

研究了通过酯交换反应制作相容剂及其加入量对PC／PBT共混体系力学性能的影响。探讨了不同的相容剂、PBT以及PE-MAH的含量对PC／PBT共混合金的力学性能的影响。结果表明：相容剂的加入，提高了PC／PBT共混体系两相问的相容性，改善了材料的力学性能，加入PE-MAH使材料冲击强度大幅提高。     

割口单向复合材料的应力集中及强度问题研究

本文对含有中心割口的单向复合材料的细观应力集中和强度问题进行了研究。提出一种修正的剪滞模型，分析了割口前缘区域的基本为弹性和非弹性情形下的应力重新分布问题，从而得到了含有任意尺寸的割口前缘纤维的应力集中因子。在此基础上，采用细观统计破坏理论，分析了割口复合材料的拉抻强度。结果表明，应力集中因子及统计强度值均与实验结果接近。     

GH132合金盘材缺口对疲劳及蠕变/疲劳交互作用下的力学性能的影响

GH_(132)合金虽不具有持久缺口敏感性,但仍存在着低周疲劳的缺口敏感。蠕变/疲劳交互作用的断裂寿命曲线,无论是光滑还是缺口都具有一个最大值的“鼻子曲线”。在“鼻子”的上部合金存在缺口敏感性,而在“鼻子”的下部和“鼻子”区域,缺口试样寿命高于光滑试样寿命。本文提出涡轮盘材料的发展应在提高强度的同时,不断改善塑性,以达到“强韧化”的效果。     

SBS和POE增韧阻燃HIPS的研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)物理机械性能和阻燃性能的影响.结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增大而增大,当SBS用量为12%时,其冲击强度达到8kJ/m2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了6 kJ/m2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响.     

尼龙6/乙烯-1-辛烯共聚物接枝马来酸酐共混体系的亚微相态与性能

采用熔融挤出法制备了ＰＡ６／ＰＯＥ和ＰＡ６／ＰＯＥｇＭＡＨ共混合金,借助于力学试验机、ＴＥＭ、ＳＥＭ、Ｍｏｌａｕ实验和毛细管流变仪测定了共混合金的力学性能、亚微相态、冲击断口形貌和流变性能,系统地研究了ＰＯＥｇＭＡＨ对ＰＡ６的增容增韧作用。结果表明,ＰＯＥ与ＰＡ６是不相容体系,经ＭＡＨ接枝改性后的ＰＯＥ与ＰＡ６发生化学反应,生成的ＰＯＥｇＰＡ６共聚物起到了原位增容作用,细化了分散相尺寸,有效地改善了合金的力学性能,ＰＡ６／ＰＯＥｇＭＡＨ共混合金的缺口冲击强度是ＰＡ６的１２倍。     

油井水泥纤维增韧材料的研究与应用

为了解决国内油田薄油层井、小间隙井和侧钻井固井后射孔及后续增产措施造成的水泥环脆裂(即二次窜流)问题,研制开发了油井水泥纤维增韧材料(增韧剂F17F).对增韧水泥石的各种力学性能(抗折强度、抗冲击功、弹性模量和应力/应变关系等)及纤维增韧水泥浆体系的工程性能进行了测试.结果表明,增韧水泥石的弹性模量降低了16.9%~48.0%,抗冲击功提高了27.0%~68.0%,抗折强度提高了15.9%~33.0%;增韧水泥的流动性得到改善,其失水量和析水率显著降低.此外,还进行了聚能射孔试验、地面打灰试验、1口井的现场打水泥塞试验和2 口井的现场固井试验.室内实验和现场试验结果表明:增韧水泥的强度、抗冲击能力及其综合工程性能均能满足固井施工的要求.     

钢网架螺栓球节点用高强螺栓的缺口效应分析

在悬挂吊车作用下,螺栓球节点网架的疲劳主要表现为节点的疲劳,而节点的疲劳关键是高强螺栓的疲劳．在影响高强螺栓疲劳性能的众多因素中,应力集中是其发生疲劳断裂的主要原因之一．本文从缺口效应出发,分析了高强螺栓疲劳裂纹的开展．并建立有限元模型,针对钢网架螺栓球节点常用的8种高强螺栓规格进行了单缺口应力集中分析．得到相应的应力集中系数,同时分析了螺纹牙根圆角半径对应力集中的影响,并提出了降低螺纹疲劳缺口敏感性的一些措施,为进一步以热点应力幅建立螺栓球网架疲劳设计方法奠定了基础．     

热塑性塑料对环氧树脂冲击性能及热性能的影响

采用聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)3种热塑性塑料改性环氧树脂,研究了不同热塑性塑料对环氧树脂在低温(77 K)及室温下的冲击性能及热性能的影响。研究结果表明:相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂在77 K时的冲击强度分别提高了50.7%、36.4%和30.7%,在室温下的冲击强度分别提高了58.5%、39.2%和28.9%;PEI、PC和PBT改性环氧树脂及纯环氧树脂在-150℃的储能模量分别为5025 MPa、4733 MPa、4539 MPa和3853 MPa;相对于纯环氧树脂,PEI、PC和PBT改性环氧树脂的起始热失重温度分别提高了14℃、10℃和7℃。表明热塑性塑料可提高环氧树脂的冲击性能和热稳定性。     

高性能管线钢落锤撕裂试样断裂性能的试验研究

对不同缺口形式的X70管线钢试样进行了准静态三点弯曲断裂和示波落锤撕裂试验，详细研究了加载速度和缺口形式对管线钢断裂的影响，分析了高性能管线钢落锤撕裂试验中出现异常断口的原因．研究表明：异常断口常出现在韧脆转变温度附近，温度较低和较高均不易产生异常断口；管线钢动态断裂扩展是由许多裂纹扩展、止裂、重新起裂过程组成的，裂纹在整个韧带上的扩展速度变化幅度很大；裂纹扩展速度改变引起的裂尖应力状态变化、断裂的扩展方向和韧脆状态改变也可产生异常断口，仅通过改变试样缺口形式来减小试样起裂载荷和起裂功，并不能完全避免异常断口的产生．