末端交联准理想无规3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚弹性体应力应变特性

聚合物应力应变特性与其应变过程聚集态演化密切相关,而有关应变诱发聚合物结晶研究多集中在均聚物与聚酯方面.以3,3-二叠氮甲基氧丁环（BAMO）和四氢呋喃（THF）等摩尔比准理想无规共聚醚端羟基3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃预聚物（PBT）为研究对象,利用氨基甲酸酯反应制备了末端三维交联PBT弹性体.变温力学性能测试表明PBT弹性体拉伸强度和延伸率由60℃时0.72 MPa,72%升至-40℃时16.2 MPa,740%,拉伸强度和延伸率随温度下降而单调上升;低于-20℃时弹性体拉伸强度和延伸率随温度下降迅速增加.理论分析表明,-40℃时弹性体网链沿应变方向取向,网链中BAMO微嵌段在应变320%处诱发结晶,增强分子链间相互作用,提高了PBT弹性体力学性能.定应变循环拉伸测试表明,PBT弹性体拉伸强度随循环次数增加而逐渐下降,低温、高应变下的拉伸强度高度依赖于弹性体拉伸前的有效网链密度.      

新型TB9钛合金屈服强度的应变率效应

TB9钛合金具有良好的力学性能,被广泛应用于航空航天领域,其材料强度随服役过程中应力作用的加载速率变化而发生改变。本文采用三次真空自耗熔炼工艺制备TB9钛合金材料,并对其开展了室温拉伸和压缩试验,研究了该材料在应变率0.0005-0.1 s-1范围内的力学性能及其变形行为,讨论了应变率对该材料压缩和拉伸屈服强度的影响。结果表明：应变率由0.0005 s-1升高至0.1 s-1时,TB9钛合金材料的平均压缩屈服强度由955.96 MPa升高至1 090.94 MPa,平均拉伸屈服强度由971.01 MPa升高至1 096.31 MPa,压缩屈服强度应变率敏感系数为0.02273,拉伸屈服强度应变率敏感系数为0.02110;随着应变率的增大,TB9钛合金拉伸试件断面韧窝尺寸及深度均会变小,这是由于应变率大时,瞬间局部能量增加,裂纹萌生和扩展速度加快所致。此外,本文采用线性函数拟合了TB9钛合金材料室温下屈服强度增强因子与自然对数应变率之间的关系,可用于预测TB9钛合金在工程应用中的力学行为。     

碳纤维高应变率拉伸破坏形态的应变率效应性质

利用反射式间接拉伸Hopkinson杆实验装置，测试碳纤维在应变率1500-3000s^-1范围内的拉伸性质。实验结果表明，碳纤维在拉伸性质上是应变率不敏感材料，这与目前已有实验资料一致，但对碳纤维断裂端的断口形状观测表明，碳纤维破坏形态是与应变率相关的，随着应变率的增加，断口形态逐渐光滑。破坏形态的差异也导致了拉伸力学性质在不同应变率下的微弱差异。     

聚丙烯(PP)材料在不同应变速率下的缺口敏感性实验研究

对聚丙烯(PP)材料在应变率跨越10-4-10-1量级范围内的缺口敏感性做了实验研究,实验结果表明,PP试样,无论带缺口还是不带缺口,对应变率具有一定的敏感性;PP的缺口试样在不同应变率下的拉伸强度极限随着缺口深度的增加而有所增加,而与缺口底部圆弧半径没有明显的关系;以缺口敏感度NSR衡量,PP对缺口是不敏感的。     

聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的应变率敏感性及缺口敏感性实验研究

对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料的应变率敏感性及在应变率跨越10~(-4)-10~(-1)量级范围内的缺口敏感性进行了实验研究,实验结果表明,ABS对应变率具有一定的敏感性;而在本文的应变率量级范围内ABS对缺口是不敏感的。     

混凝土冲击拉伸力学性能及裂纹扩展试验研究和数值模拟

为真实反映混凝土材料劈裂拉伸力学性能,基于应变片法采用分离式霍普金森压杆对混凝土平台巴西圆盘试件进行了劈裂拉伸试验,研究了不同加载角对试件起裂方式及破坏模式的影响,并对试件破坏过程进行了扩展有限元模拟,同时与试验结果进行了对比分析,得到用于测试混凝土拉伸力学性能的最优加载角.基于此得到动态劈拉下3种不同强度混凝土的劈裂拉伸应力-径向应变曲线及抗拉强度、极限应变、拉伸敏感系数等参数的应变率效应.结果表明:20°加载角可以保证圆盘在中心起裂,用于测试混凝土劈裂拉伸性能最为可靠.在高应变率下,混凝土动态力学参数均具有明显的应变率效应,裂纹沿试件受力方向扩展、贯通直至试件沿加载直径方向劈裂为两半,破坏面表现为骨料破坏,与数值模拟结果一致.     

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料中低应变率动态拉伸力学性能

为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5∶5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s~(-1)和130 s~(-1)时的真实应力-应变曲线,结果显示该材料具有应变软、硬化效应,并表现出明显的应变率敏感特性。基于试验数据拟合Johnson-Cook本构模型参数,建立了PC/ABS材料的动态本构方程,拟合结果与试验结果较为符合,能较好地表征PC/ABS在塑性段的动态拉伸力学行为。     

单层石墨烯薄膜拉伸破坏应变率相关性的分子动力学研究

采用Tersoff势对扶手椅型（Armchair）和锯齿型（Zigzag）单层石墨烯薄膜在不同应变率条件下的零温单向拉伸破坏过程进行了分子动力学模拟,预测了石墨烯薄膜拉伸破坏的应变率效应.结果表明,石墨烯薄膜的拉伸力学性能具有应变率相关性.当应变率低于5×10^9s^-1时,两种不同手性的单层石墨烯薄膜的拉伸过程经历了一次强化阶段,杨氏模量均随应变率的增大而减小,抗拉强度对应变率不敏感;当应变率高于5×10^9s^-1时,拉伸过程经历了二次强化,尤其锯齿型的,杨氏模量、抗拉强度和对应的拉伸应变均随应变率的增大而显著增大.在不同的应变率下,石墨烯薄膜具有不同的拉伸破坏变形机制.在低应变率下,石墨烯沿主断裂带断裂破坏,而在高应变率下,形成了缺陷簇,具有非晶化特征.     

不同温度和应变率下PMMA拉伸性能

为了研究PMMA与金属的力学相似性,在100 ℃、115 ℃、125 ℃和加载速率为10 mm/min、20 mm/min条件下对PMMA进行了单向拉伸试验,主要研究了温度和应变率对材料拉伸性能的影响.结果表明:随着温度的升高,PMMA中液相逐渐由固态变为液态,材料的弹性模量和流动应力逐渐减小,弹性变形能力降低,塑性增加,均表现出明显的高温软化现象;材料在100℃时,PMMA中液相主要处于固态,材料对应变率敏感,并且应变率增大材料软化明显.随着温度的升高,材料对应变率的敏感性降低,大于125 ℃时应变率影响不再敏感.     

钢材应变硬化与应变率效应的试验

利用INSTRON拉伸试验机和Zwick/Roell HTM5020型高速拉伸试验机对Q420钢材开展了不同应变率下（0.001-288s-1）的单轴拉伸试验,研究应变率效应对钢材力学性能的影响。试验结果表明,Q420钢为应变率敏感型材料,其硬化特征随应变率的提高而变化。采用ANSYS中LS-DYNA模块对静力和动力拉伸试验进行仿真模拟,通过逆向反推的方式获得了Q420钢颈缩后的真实应力应变曲线。仿真结果显示,Q420钢材的真实应力应变关系随着应变率的提高,从幂次型的Ludwik准则向指数型的Voce准则转化。为得到更优的动本构模型,在H/V-R本构模型中引入新的应变率准则,以Cowper-Symonds模型中的钢材动力放大系数代替H/V-R本构模型中的线性Wagoner应变率准则。结果显示,修正H/V-R本构模型很好地吻合了试验数据,准确反映了大应变状态下的应变硬化特征和应变率对应变硬化的影响。     

聚丙烯与聚酯共混物的流变性能研究

本文对聚丙烯(PP)与阳离子可染聚酯(CDPET)在组成为97/3,95/5,90/10、85/15和80/20以及与对苯二甲酸丁二酯(PBT)组成为90/10共混物的流变行为、共混物形态结构与流变性质的关系作了研究。结果表明,PP与CDPET、PBT的共混物熔体均为切力变稀的幂律流体。共混物PP/CDPET熔体表观粘度对剪切速率的依赖性比PP/PBT小,而对温度的依赖性则比PP/PBT大。PP/CDPET共混物随着第二组分含量的变化其表现粘度在5(质量)％时出现极大值,这与共混物熔体中分散相的形态结构物有关;CDPET百分含量越大,PP/CDPET共混物熔体粘度对温度越敏感。     

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。     

ABS/PBT合金的研究进展及其应用

介绍了ABS／PBT合金在国内外的发展状况用其应用。对AKS／PBT合金及其增容、增韧体系的研究进行了综述，指出用PBT去改性不同牌号的AFS，在不加相容剂的情况下，也能得到较好性能的ABS／PBT合金，但其合金性能受加工条件的影响较大。用相容剂对ABS／PBT合金增容后，能显著提高其性能，且合金体体系相分散好，形态结构稳定。加入弹性体对ARS／PBT合金体系增韧，弹性体与相容剂协同增韧，在一定程度上克服了增韧对材料拉伸强度等性能造成的损失，起到了优化材料性能的目的。     

PTT等弹性纤维的弹性回复性能比较

实测了PTT、PBT的DTY长丝与PA66的高弹丝、氨纶包芯纱的应力—应变曲线和定伸长10％、…30％条件下的急、缓弹性回复率。通过比较分析发现，PTT长丝的模量最低、弹性回复率最高、急弹性回复性能最好；而PA66高弹丝的模量大于PTT和PBT，弹性回复率小于后二者；PBT长丝的模量和弹性回复性能都在PTT和PA66之间，缓弹性回复性能最好；氨纶的突出特点是伸长率高，但氨纶包芯纱的弹性回复率低于PTT、PBT、PA66长丝。     

Plasma Modified Nonwovens for Leukocyte Depletion

Melt blown nonwovens are good filtration media for leukocyte depletion in view of their excellent structures.And the critical wetting surface tension(CWST)of nonwovens media affects the adhesion to leukocytes.The surface modification of polybutylene terephthalate(PBT) melt blown nonwovens is realized by plasma induced and grafted process.Main parameters affecting low temperature plasma inducement and graft modification of acrylicacid onto PBT melt blown nonwovens are studied.The     

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。     

PBT/EVA共混合金体系的物机性能的研究

PBT/EVA共混改性体系虽然已经取得一些有意义的成果,但系统研究全组份比的变化对PBT/EVA共混体系物机性能影响的工作一直较缺乏,本文旨在考察PBT/EVA的全范围共混配比的物机性能,并考察该共混体系的最佳配比。实验发现,以PBT/EVA-85/15的配比为最佳,该体系具有抗冲韧性好,PBT性能保持率高的特点。     

不同粒径的Sb2O3对PBT阻燃性能的影响

为了改善聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的阻燃性能,采用先机械球磨共混、后熔融注塑的方法制备了Sb₂O₃/BPS-PBT复合材料.研究了Sb₂O₃粒径对复合材料阻燃性能的影响,并分析了复合材料的阻燃机理.结果表明:Sb₂O₃使PBT初始分解温度提前,热分解速率减慢;添加相同质量分数的Sb₂O₃,纳米Sb₂O₃在气相阻燃中的效率和促进残炭形成的催化作用均优于微米Sb₂O₃;当溴化聚苯乙烯(BPS)和纳米Sb₂O₃的质量分数分别为10%和5%时,复合材料的LOI为28.3%,UL94达到V-0级.     

PTT/PBT共混体系相容性

通过扫描量热仪DCS,X-射线衍射仪WAXD对聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）共混物的相容性进行了研究。结果表明,PTT/PBT的共混体系两组分在无定型区具有相容性,而在晶区两组分分别结晶,形成非均相体系。