碳纤维／环氧树脂复合材料的热氧老化机理

以碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象，分别采用失重法、静态与动态（DMTA）力学性能测试和IR分析，研究了其热氧老化规律与机理。结果表明：在热氧老化条件下，碳纤维/环氧树脂复合材料的失重率与时间之间的关系服从指数规律；其弯曲强度保留率在25℃热氧老化条件下与老化时间无关，而在100和150℃条件下则随时间呈指数规律衰减，并且温度越高，其弯曲强度保留率下降越快；DMTA与IR分析结果一致，25和100℃的条件下，碳纤维/环氧树脂复合材料的老化形式为物理老化，而在150℃的条件下，则既有物理老化，又有化学老化。     

沥青混合料室内加速热氧老化特性与预估研究

为了探明沥青混合料室内加速热氧老化的特性并进行预估,研究采用沥青混合料加速老化系统,利用阿布森法回收沥青进行相关指标测试,建立了与LTOA老化时间与温度的对应关系,对SBSⅠ-C改性沥青AC-13沥青混合料进行加速老化试验,并基于试验结果建立了沥青混合料加速老化性能衰减预估方程。研究结果表明：对沥青混合料在175℃下进行老化后回收的沥青与原样沥青旋转薄膜烘箱加热试验在相同老化时间内的技术指标相仿;随着老化时间的延长,沥青混合料的残留稳定度、TSR逐渐降低;动稳定度逐渐升高;本文所建立的沥青混合料加速老化性能衰减预估方程与试验数据具有较高的相关性。     

光氧老化和热老化土工格栅拉伸性能实验研究

为了探究各项因素对土工格栅老化的影响,运用氙灯耐气候老化实验箱和温度烘箱,完成了一系列的老化实验。然后对老化的土工格栅进行拉伸实验,通过拉伸强度和断裂伸长率的对比,判别土工格栅老化的程度。研究结果表明:温度越高,土工格栅老化的越快。在光照实验中,光作用造成的老化要大于热作用;水分对土工格栅的老化影响很小。     

不同热氧老化环境下SBS改性沥青及其混合料性能研究

【目的】探寻沥青及沥青混合料逐渐老化对沥青路面路用性能的影响。【方法】对不同热氧老化环境下SBS(I-D)聚合物改性沥青的常规指标、流变性能及以其制备的AC-13C沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及单轴压缩动态模量开展试验研究。【结果】随着热氧老化程度的不断加深,沥青黏韧性及抗塑性变形的能力逐渐降低,脆性逐渐增强;随着热储存时间的增加,沥青软化点、5℃延度和针入度先升高后降低,135℃黏度逐渐升高;随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温抗车辙能力逐渐提高,低温抗开裂及抗水损害能力逐渐降低;沥青混合料动态模量随着温度的升高而降低,随着热氧老化程度的加深及加载频率的增大而升高,但温度为35、50℃时其变化趋势有所改变。【结论】随着热氧老化程度的不断加深,沥青混合料高温性能得到改善,低温及水稳定性能降低,该研究成果在实际工程应用中具有一定的价值。     

聚醚酰亚胺改性的环氧树脂的物理老化

用差示热分析（ＤＳＣ）方法研究了由胺端基或苯端基封端的两种聚醚酰亚胺改性的环氧树脂的物理老化，改性及未改性的环氧体系在１５０℃的热焓松弛数据表明，该体系的松弛程度及松弛速率与聚醚酰亚胺端基有密切的关系，同时发现，溶度参数及相结构是影响两组分体系物理老化的重要因素。     

酸改性环氧树脂的合成、表征及热老化分析

酸改性环氧树脂可用于印制电路板(PCB)基材上的阻焊油墨.传统的二步法合成酸改性环氧树脂,反应过程不好控制,容易产生凝胶.本文以反丁烯二酸、丙烯酸为改性剂,采用一步合成法,在双酚A环氧树脂上接枝羧基及带双键的光敏基团,制备UV固化酸改性环氧树脂.通过傅里叶转换红外光谱分析(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、超声波显微分析(SAM)、色差分析、热老化分析等表征,结果表明:采用一步法合成的酸改性环氧树脂的平均分子量更大分布更加均匀,固化后机械综合性能、耐热老化性能等均好于二步法合成酸改性环氧树脂工艺,并较好解决了二步法工艺容易凝胶的问题.     

三元乙丙橡胶热氧老化后的力学性能

针对黏贴在火箭发动机壳体内表面作为耐烧蚀隔热保护材料三元乙丙的老化问题,研究了硫磺、含硫化合物、过氧化物等硫化体系对老化性能的影响.利用SEM微观检测手段和宏观力学性能实验研究了过氧化物硫化体系EPDM热氧老化前后的表面形貌、表面组分相对含量、压缩永久变形、压缩应力松弛特性等.研究结果表明:过氧化物硫化体系使EPDM橡胶内生成性能更为稳定的C-C交联键,耐热性能最好;EPDM橡胶的热分解为一步降解,老化前后样品各温度阶段的失重量、全温度范围内总的失重量以及最大热分解温度均无明显差异;通过表面组份分析可知,老化中增塑剂（癸二酸二丁酯）出现了向表面迁移的现象,但没有发生明显的挥发;采用过氧化物硫化体系的EPDM橡胶老化后,压缩永久变形保留率、压缩应力松弛和拉伸强度三种性能均有一定程度的劣化,且老化温度越高,变化程度越大.      

聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

环氧树脂的物理老化与内应力

用两种不同的硅油（ＡＴＰＳ和ＰＴＰＳ）改性环氧树脂Ｅ５１，并研究了硅油与环氧树脂之间的化学键合以及该改性树脂的形貌结构对改性体系物理老化的影响。用应力跟踪测试仪测定等温固化和冷却中体系内应力的变化情况，并讨论了环氧树脂的物理老化与内应力弛豫的内在联系。     

电缆热老化寿命的预测研究

利用热分析技术,对电缆绝缘材料的热老化寿命进行了研究,得到了电缆绝缘材料的热老化寿命的计算公式。在不同载流量下,对电缆绝缘材料热老化寿命进行了比较,给出了电缆热老化寿命与载流量的函数关系,为电流致热型电缆火灾的防治提供了基础数据。     

热氧老化对高韧性环氧沥青及其混合料性能的影响

通过热氧老化前后的拉伸试验和黏度试验评价高韧性环氧沥青的抗老化性能,通过马歇尔试验、劈裂试验、低温小梁弯曲试验及四点弯曲疲劳试验考察热氧老化对高韧性环氧沥青混合料性能的影响;并与美国环氧沥青和日本环氧沥青作对比。结果表明,热氧老化对三种环氧沥青及混合料的性能影响均不显著,老化后仍满足相关技术指标要求。其中,高韧性环氧沥青的拉伸强度、断裂伸长率和施工容留时间分别损失了8. 9%、11. 2%和4. 8%;其混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度、低温破坏应变和疲劳寿命分别下降了6. 6%、5. 7%、8. 2%、8. 1%。高韧性环氧沥青的抗老化性能略逊于美国环氧沥青,而优于日本环氧沥青。     

环氧树脂混凝土路用性能研究

着重介绍环氧树脂结合料的性能及ERC的路用性能,针对钢桥的受力和变形特性,进行了环氧树脂结合料性能试验研究(包括强度测试、弯曲变形能力测试和抗紫外线老化性能测试)和ERC的路用性能研究(包括强度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和温缩试验).结果表明:新环氧树脂胶黏剂不仅在常温和中温下有足够的强度,低温下也具有良好的韧性,使铺装材料具有良好的热稳定性和低温变形能力,抗老化能力优良;ERC具有抗压强度高、低温变形能力强、高温抗车辙能力好等优点,是一种强度高、路用性能好的材料,可作为桥面的铺装层或路面表面层.     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

改性酸酐增韧环氧树脂的制备及性能研究

采用-缩二乙二醇改性甲基四氢邻苯二甲酸酐,在此基础上用改性酸酐增韧环氧树脂.用扫描电镜(SEM)、材料试验机、DMA等对固化产物的微观结构、力学性能和耐热性能进行了测试与表征.结果表明,当一缩二乙二醇与甲基四氢邻苯二甲酸酐的摩尔比为1:1.25时,制备的改性酸酐对环氧树脂具有明显的增韧效果.当改性酸酐的加入量为15%时,固化产物的增韧效果最佳,冲击断面呈现明显的韧窝状且力学性能和耐热性能基本保持不变.     

丙烯酸改性邻甲酚醛环氧树脂的研究

目的合成丙烯酸改性邻甲酚醛环氧树脂。方法研究反应温度、催化剂种类和反应时间对丙烯酸转化率的影响。结果在烯丙基／环氧基的摩尔比为0．30：1时,温度控制在95℃,采用N,N-二甲基苯胺作为催化剂（用量为反应物的1．00％）,反应3h后,丙烯酸转化率可达到98．80％。结论控制适当的反应条件,丙烯酸可以达到较高水平的转化率。     

环氧树脂改性沥青材料研究

研究了采用环氧树脂来提高沥青使用性能的方法.通过比较有无采用高速剪切分散制成沥青材料的微观结构,确定了制备改性沥青材料时的合理方法.对研制材料的拉伸性能进行检测表明:其抗拉强度最高达1.78 MPa,断裂延伸率最高达到241.61%,满足环氧树脂改性沥青材料的要求.由马歇尔实验确定了混合料的最佳油石质量比,并按该比例制成复合梁进行了疲劳实验,复合梁在疲劳实验中表现出良好的抗疲劳性能,耐疲劳次数可达1 200万次以上.     

改性环氧丙烯酸树脂的制备

为提高环氧丙烯酸树脂的光固化性能，采用顺丁烯二酸酐对环氧丙烯酸树脂进行改性，作为光固化涂料的预聚体，结果表明这种改性后的环氧丙烯酸酯比传统酯化反应制备的环氧丙烯酸酯有双键含量大和光同化速率优越的特点，着重讨论了环氧丙烯酸酯树脂的合成工艺，以及树脂合成中反应温度、催化剂和阻聚剂的选择，研究了酸值在实验过程中的变化．     

高耐热环氧树脂杂化体系研究

线性异氰酸根封端的聚氨酯酰亚胺(PUI)结合了聚氨酯和聚酰亚胺的优点,由聚氨酯预聚物和均苯四甲酸二酐直接合成.将笼型倍半硅氧烷(POSS)和PUI一同加入到环氧树脂(EP)中制备了一系列EP/PUI/POSS有机-无机纳米复合材料,以提高材料的耐热性和强度.使用TGA、DMA等方法对材料进行了研究,结果表明其热稳定性和力学性能都有显著提高.     

抗静电环氧树脂的合成

合成标题化合物,首先是抗静电单体(Ⅰ)二羟乙基二苄基氯化铵与环氧氯丙烷反应生成低聚物(Ⅱ)二(2-环氧丙基氧乙基)二苄基氯化铵,然后经化学反应将化合物(Ⅱ)引入环氧树脂中,得到抗静电环氧树脂(Ⅲ).由正交设计考察了合成抗静电树脂的最佳条件是A2B3C2.经过两年多跟踪测试其抗静电性能表明,抗静电环氧树脂与一般的环氧树脂比较具有良好的抗静电性能.