真空灌注工艺的模拟研究

阐述了真空灌注工艺的原理,并对该工艺在风电叶片生产中的应用进行介绍,通过简化实验模型,并使用软件模拟真空灌注过程,分析出树脂粘度、压强、抽气口和进胶口的位置和数量等工艺参数对真空灌注工艺的影响,从而对风电叶片生产的工艺方案提供理论参考依据。     

双马来酰亚胺树脂流变特性的研究

双马来酰亚胺树脂是一类具有双活性端基的树脂,在加热或催化剂作用下可以交联固化,具有良好的耐热性、耐潮湿、耐化学品、耐宇宙射线和优异的机械性能,是一类理想的先进复合材料的基体树脂,已广泛应用于航天航空、机械电子、交通运输等部门。通过差示扫描量热分析和旋转粘度法测定了双马来酰亚胺树脂的固化反应曲线、粘度随温度的变化曲线以及恒温条件下粘度随时间的变化曲线,并采用Daul Arrheninus(双阿罗尼乌斯)经验模型对双马来酰亚胺树脂的流变特性进行了分析。当升温速率为1.5℃/min时树脂从90~170℃有一个较宽的低粘度平台,粘度维持在11.25~59.25 MPa.s范围内。此外,选取了140,150,160及170℃四个温度点,测定了树脂在等温条件下粘度随时间的变化,建立了与实验数据较为相符的化学流变模型。     

DQ200及E230系列环氧树脂体系的灌注工艺性能测试及对比

使用2种不同环氧树脂体系以及同厂家、同型号玻璃纤维织物,通过真空灌注工艺模拟风力发电叶片叶根结构制备样件,分别测试不同种环氧树脂材料体系在同种纤维材料体系玻璃钢复合材料样件灌注过程中的工艺性能差异。结果表明,树脂初始灌注温度越高,其灌注速度越快;E230和DQ200体系灌注树脂均满足工艺要求,E230体系灌注树脂无论在预固化和后固化过程中均比DQ200体系放热温度略低,后固化放热时间更晚,表明E230体系灌注树脂不再具有后固化集中放热的问题。     

热溶预处理油煤浆的粘度变化

将神华煤与循环油混合油煤浆经不同热溶温度预处理后,研究了油煤浆粘度的变化情况及原因.研究发现:与未经热溶处理的油煤浆相比,经热溶处理的其粘度有所增大.在同一热溶温度处理后的油煤浆在测粘过程中,粘度随测量温度的升高而减小,并没有出现粘度峰,粘度(η)与测量温度(tM)的关系为η=Aexp[Eη/8.314 5×(273 tM)].而在同一测粘温度下,经不同热溶温度处理的油煤浆粘度变化情况却截然不同:在神华煤发生热分解反应之前(＜320℃),η基本上随热溶温度(tT)的升高呈直线增加,η=B ktT;在开始发生热解反应以后(＞320℃),粘度在370℃时出现了峰值,η=η0 2a/πw/4(tT-tηmax)2 w2.     

风电叶片的季节性灌注生产管理和工艺技术措施

真空辅助树脂灌注工艺是风电叶片成型的关键技术之一,由于具有低成本、制品性能好、环境友好等独特的优势,该工艺已广泛应用于各种类型风电叶片的生产。在实际生产中,季节性的温湿度变化对真空辅助树脂灌注工艺的基体树脂、增强材料、真空度、导流体系铺设等关键因素影响比较明显,进而会影响到风电叶片的灌注质量及生产周期。通过合理组织生产,增加外界辅助设施,不仅可以做到降低制造叶片的能耗成本,而且还可以适时高质量地快速产出叶片。     

基于桐油包膜材料的包膜尿素的研究(II)桐油包膜混合物粘度特性的研究

通过改变桐油混合物中P树脂与无机调理剂的含量,制备了一系列用于尿素包膜的桐油混合物,使用旋转粘度计研究了桐油混合物的粘度、粘度指数、粘度的温度敏感性,详细考察了组成和剪切速率对混合物粘度的影响.研究结果表明桐油与P树脂混合物的粘度与其粘度的线性加和关系之间存在负偏差,当P树脂质量分数达到30%左右时,混合物的粘度有最小值;对于桐油/无机调理剂混合物,其粘度随无机调理剂质量分数的增加而增加,无机调理剂质量分数小于或等于25%时,混合物的粘度小于500mPa*s,无机调理剂质量分数达到50%时,混合物粘度可超过103mPa*s;混合物的粘度指数随无机调理剂的增加而减小,引入无机调理剂后混合物粘度的温度敏感性随之增大.桐油以及桐油与P树脂的混合物(m/m=1/1)的粘度在剪切速率增加时几乎维持不变,而桐油/无机调理剂混合物的粘度则随剪切速率的增加显著降低,表现出典型的剪切变稀行为.     

原油的变温核磁共振弛豫特性实验研究

随埋藏深度的不同,地下原油温度有很大的变化,造成其核磁共振(NMR)弛豫特性差别较大.利用2 MHz核磁共振谱分析仪器,对选取的不同粘度的脱气原油样品,测量了5种不同温度下原油样品的NMR弛豫时间.结果表明,随温度升高,同一油样的弛豫速度变缓,弛豫时间增大,弛豫时间谱有规律地右移,但横向弛豫时间T2和纵向弛豫时间T1随温度的变化速度有所不同.随粘度降低,不同油样弛豫时间谱有规律地向右移动,说明原油中长弛豫组分增多,而短弛豫组分减少,弛豫时间逐渐增大.低粘度原油的纵向弛豫时间T1和横向弛豫时间T2近似相等,且在双对数坐标系下与粘度、粘度与温度比值呈反比关系;高粘度原油的T1和T2不同,其T1/T2值随粘度与温度比值的增加而增大.     

基于桐油包膜材料的包膜尿素的研究 (Ⅱ)桐油包膜混合物粘度特性的研究

 通过改变桐油混合物中P树脂与无机调理剂的含量,制备了一系列用于尿素包膜的桐油混合物,使用旋转粘度计研究了桐油混合物的粘度、粘度指数、粘度的温度敏感性,详细考察了组成和剪切速率对混合物粘度的影响.研究结果表明:桐油与P树脂混合物的粘度与其粘度的线性加和关系之间存在负偏差,当P树脂质量分数达到30%左右时,混合物的粘度有最小值;对于桐油/无机调理剂混合物,其粘度随无机调理剂质量分数的增加而增加,无机调理剂质量分数小于或等于25%时,混合物的粘度小于500mPa·s,无机调理剂质量分数达到50%时,混合物粘度可超过10³mPa·s;混合物的粘度指数随无机调理剂的增加而减小,引入无机调理剂后混合物粘度的温度敏感性随之增大.桐油以及桐油与P树脂的混合物(m/m=1/1)的粘度在剪切速率增加时几乎维持不变,而桐油/无机调理剂混合物的粘度则随剪切速率的增加显著降低,表现出典型的剪切变稀行为.     

紫外光固化环氧大豆油树脂的合成和表征

研究了可作为紫外光固化涂料和油墨等产品的基体树脂的改性环氧大豆油树脂的合成及表征.利用环氧大豆油的环氧环的化学活性,先后与丙烯酸和马来酸酐进行反应,分别合成了油溶性环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)和水溶性的马来酸改性环氧大豆油树脂(MAESO).并用红外和核磁对两种产物的结构进行了表征.添加紫外光引发剂后,两种产物在紫外光照射下均可快速固化.合成AESO最佳条件为环氧大豆油:丙烯酸=1.2:1(摩尔比),催化剂三苯基膦的用量为总质量的1%,反应温度为120℃;合成MAESO最佳条件为AESO:马来酸酐=4:1(摩尔比),催化剂钛酸正丁酯用量为1%,反应温度90℃.     

环氧乙烯基树脂在风机叶片修补上的应用研究

测评了叶片结构修补用环氧乙烯基树脂9102-70及其与PPG2026纤维织物FRP的力学性能和工艺匹配性。结果表明:当促进剂的使用量为0.6%时,在温度为25℃和0℃,环氧乙烯基树脂用于结构修补的最佳引发剂用量分别为1%和2.0%;环氧乙烯基树脂各项力学性能指标均与环氧树脂相当;FRP与环氧基材层间结合力为14.74MPa,与聚氨酯涂层附着力为5.21MPa,且破坏界面均发生在涂层区域;由此可以看出环氧乙烯基树脂/PPG2026纱线可用于叶片结构修补。     

低温速干水性丙烯酸氨基烤漆的制备

采用水性环氧改性丙烯酸树脂为成膜A组分、低甲醚化氨基树脂固化剂为B组分,配用合适的助剂和颜填料,成功制备了可以在120℃下低温固化的综合性能优异的水性环氧改性丙烯酸氨基烤漆,并考察了氨基树脂种类、A与B组分配比、催化剂用量以及防腐蚀填料种类对漆膜性能的影响.     

关于退火温度对VO_2薄膜制备及其电学性质影响的研究

采用真空蒸发-真空退火工艺由V2O5粉末制备VO2薄膜,研究了退火温度对薄膜的影响.经XRD,XPS及电阻-温度测试发现,随退火温度的升高,VO2薄膜先后经历了单斜晶系VO2(B)型→单斜晶系VO2(A)型→四方晶系VO2的变化,在3种类型的薄膜中V均以V4+为主,且在VO2(A)型薄膜中V4+含量最高.薄膜电阻以退火温度460℃时为分界线,低于460℃时,VO2(B)型薄膜电阻和电阻温度系数随退火温度的升高而增大;高于460℃时,四方晶系VO2薄膜的电阻及其电阻温度系数随退火温度的升高呈现相反的趋势.     

对几种挥发性液体蒸发热的测定

在1887年,Srante Arrhenins提出了一个方程,解释了化学反应速度常数(K)随温度变化的关系。logK=A-B/T式中T是开氏温度,A和B是常数,可由给定的logK和1/T作图而求得,常数B直接与反应活化能(Ea)有关。B=Ea/2.3R,R是气体常数(1.99卡摩尔~(-1)度~(-1))。当logK对1/T作图时,便得到一直线,其斜率为(?)Ea/2.3R。     

原油的变温核磁共振弛豫特性实验研究

随埋藏深度的不同,地下原油温度有很大的变化,造成其核磁共振（NMR）弛豫特性差别较大。利用2 MHz核磁共振谱分析仪器,对选取的不同粘度的脱气原油样品,测量了5种不同温度下原油样品的NMR弛豫时间。结果表明,随温度升高,同一油样的弛豫速度变缓,弛豫时间增大,弛豫时间谱有规律地右移,但横向弛豫时间T2和纵向弛豫时间T1随温度的变化速度有所不同。随粘度降低,不同油样弛豫时间谱有规律地向右移动,说明原油中长弛豫组分增多,而短弛豫组分减少,弛豫时间逐渐增大。低粘度原油的纵向弛豫时间T1和横向弛豫时间T2近似相等,且在双对数坐标系下与粘度、粘度与温度比值呈反比关系;高粘度原油的T1和T2不同,其T1/T2值随粘度与温度比值的增加而增大。     

可溶性聚醚醚酮改性环氧树脂的研究

采用热熔法制备了一系列可溶性聚醚醚酮(s-PEEK)改性环氧树脂(EP),并与普通聚醚醚酮(PEEK)改性环氧体系进行比较,探讨了聚醚醚酮类型、用量对改性树脂固化体系的凝胶时间、冲击强度、弯曲性能和断裂形貌的影响,并对含 s-PEEK 树脂体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性进行了分析。结果表明,s-PEEK 和 PEEK 可在提高环氧体系冲击性能的同时,提高材料的弯曲性能、玻璃化温度和热稳定性;当 m(s-PEEK) ∶ m(E-51)和 m(PEEK) ∶ m(E-51)均为 5 ∶ 100 时,冲击强度达到 42.6 和 46.6 kJ/m²,分别比未改性的环氧体系提高69.1%和85.6%; m(s-PEEK) ∶ m(E-51)=25 ∶ 100 时,T_g=179.1 ℃,比未改性环氧树脂提高20 ℃左右;且含s-PEEK的体系是均相体系,含s-PEEK的固化物是颗粒增强体系。     

原油的核磁共振弛豫特性

地下原油的成分复杂,粘度变化范围很大,具有很宽的核磁共振（NMR）弛豫分布特性。研究原油的NMR弛豫特性随原油粘度、NMR仪器测量频率以及测量回波间隔(TE)等的不同而发生的变化,对利用NMR测井资料准确识别和评价油水层具有重要的指导意义。利用两种工作频率（2MHz和23MHz）的NMR谱分析仪器测量了不同粘度原油样品的NMR弛豫时间。结果表明：轻质油的纵向弛豫时间（T₁）和横向弛豫时间（T₂）近似相等,且在双对数坐标系下与原油粘度、粘度/温度的比值成反比关系;稠油的T₁大于T₂,其T₁/T₂比值随测量频率、粘度/温度比值的增加而增大;仪器测量频率对轻质油弛豫影响很小,而对稠油的弛豫影响较大;随测量回波间隔的增加,稠油的视横向弛豫时间增大,且幅度减小。     

活性稀释剂环氧环己烷对聚酰胺-胺固化环氧树脂体系性能的影响

使用环氧环己烷作为CYD-127双酚A型环氧树脂/1.0G聚酰胺-胺同化体系稀释剂.通过黏度测试仪、差示扫描量热仪、力学性能测试仪、扫描电镜等方法对加入环氧环已烷后环氧固化体系的黏度、固化行为、固化产物力学性能、断口形貌进行分析.研究结果表明:随着环氧环己烷用量的增加,固化体系黏度迅速下降,从未加入时的1.2×104 mPa.s下降到环氧环己烷质量分数为25％的180 mPa.s.随着环氧环己烷用量的增加,固化体系反应温度上升,放热量增加,环氧树脂固化产物性能随环氧环己烷加入量的改变而变化,在稀释剂质量分数为15％时,拉伸性能和弯曲性能与未加入稀释剂时接近.加入环氧环已烷前后固化产物拉伸测试时均为韧性断裂.     

国产环氧沥青结合料性能的比较研究

环氧沥青具有强度高、韧性好、耐水性好、耐温性能优异、耐疲劳性能好等特点,广泛应用于大跨径钢桥面的铺装.对两种国产高性能环氧沥青结合料的粘度、玻璃化转变温度(Tg)、阻尼行为、力学性能和微观形貌的影响进行了比较研究.此外,还研究了沥青对两种环氧沥青结合料所用环氧树脂性能的影响.研究表明,温拌型环氧沥青结合料(WEAB)的粘度随着温度的增加而快速增加,而热拌型环氧沥青结合料(HEAB)的粘度则随温度的增加而逐渐减小.180℃时HEAB的可施工时间长达150min,并且可施工温度更加宽泛.沥青的加入使得温拌型环氧沥青结合料所用环氧树脂(WEP)的玻璃化转变温度(Tg)降低,但使热拌型环氧沥青结合料所用环氧树脂(HEP)的Tg升高.沥青的加入提高了环氧树脂的阻尼性能,热拌型环氧沥青结合料具有更加优异的阻尼性能.力学性能研究表明,沥青的加入显著提高了WEP的拉伸强度,但断裂伸长率却随之降低.相反,HEP的拉伸强度却因沥青的加入而降低,断裂伸长率明显增大.微观形貌研究表明,环氧沥青结合料以相分离结构存在,其中沥青为分散相,环氧树脂为连续相.     

强酸性离子交换树脂催化下硼酸三甲酯合成反应的动力学研究

以自制的负载氯化锂强酸性离子交换树脂为催化剂,采用间歇法研究了硼酸和甲醇酯化可逆反应的动力学。对可逆反应动力学方程进行线性化处理,确定了积分法拟合可逆反应动力学参数的方法,并以幂函数形式表达了指前因子与催化剂浓度的关系。测定了不同反应温度和催化剂用量下硼酸三甲酯得率随时间的变化,对动力学数据采用线性拟合,得到硼酸三甲酯非均相催化合成反应动力学方程式为:rA=499.4 C0.38cat exp(-31920/RT)CACB-397.7C0.08 cat exp(-29780/RT)CRCS。     

苯酚双环戊二烯环氧树脂的合成与固化性能研究

以苯酚和双环戊二烯为原料,通过Friedel-Crafts反应,合成了双环戊二烯酚树脂(DPR)。用环氧氯丙烷对该树脂进行环氧化,还制得了含有双环戊二烯结构的环氧树脂(DER)。系统地考察了合成反应的条件,所得环氧树脂的最大环氧值为0.31~0.35,有机氯含量小于0.02mol/100g。用红外光谱考察了以甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂时该树脂在180 ℃时的固化速度,固化3.5 h时, 环氧开环的转化率大于92%。DSC的分析表明DER与双酚A环氧树脂E51混合(质量比为1:1),固化树脂的玻璃化转变温度T_g比E51固化树脂的玻璃化转变温度高15 ℃。