有机改性蒙脱土复合材料的流变特性及动态力学性能

提高力学性能是材料进行复合的主要目的之一。复合材料的常温力学性能主要取决于增强剂,而高温力学性能则与基体材料的耐热性密切相关。界面对复合材料的力学性能具有重要的影响,界面微裂纹的产生、扩展和中止以及剥离等将对复合材料的力学性能产生严重的影响。正由于界面影响的复杂性,目前描述复合材料力学性能的公式尚处于经验或半经验阶段,尚未达到系统理论化程度。

对聚氯乙烯(pvc)/聚氨酯(pu)/蒙脱土(mmt)的成型工艺进行了研究。将mmt利用超声辐照技术并经搅拌分散于液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯中,采用反应挤出一步法制备了pvc/pu/mmt复合材料,并对其力学性能进行了研究。结果表明,螺杆挤出速度为40~50r/min,挤出机均化段温度为180~190℃是pvc/pu/mmt反应挤出的最佳工艺;当pvc/pu/mmt的配比为100/16/4(质量比,下同)时,材料的综合性能最佳,冲击强度达到47.8kj/m2,拉伸强度为58.2mpa。

采用聚氧乙烯-聚氧丙烯(ep)嵌段共聚物对钠基蒙脱土进行有机化处理改性,xrd测试结果表明嵌段共聚物插层进入了蒙脱土层间。用熔融共混法制备了聚氯乙烯/蒙脱土复合材料,并研究了钠基蒙脱土和ep改性的有机蒙脱土对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,采用ep对mmt进行改性能够提高mmt与pvc之间的相容性,pvc-u/mmt-ep复合材料的力学性能得到明显提高,ep对mmt改性是制备有机改性蒙脱土的有效方法之一。

通过改变掺入塑料颗粒的量,制备了3个系列、12种不同配比的混凝土.通过混凝土试块抗压、抗折强度实验,得到同不配合比的混凝土强度值.实验结果显示:混凝土试块的抗压、抗折强度随着塑料颗粒掺量的增加,先增大后减少;若需要通过掺入塑料颗粒提高混凝土强度,建议掺加掺量为3％的塑料颗粒.

测试了不同胶凝体系低水胶比水泥基复合材料的流变学性能、绘制了流变曲线,分析其适用的流变模型。结果表明,低水胶比水泥基复合材料表现出典型的胀流型流体特性,bingham模型不能准确表征低水胶比水泥基复合材料的流变特性,采用herschel-bulkley模型更为适宜。

选择合理的流体模型是研究水泥基复合材料流变特征和工作性能的首要关键问题。本文测试了不同胶凝体系的低水胶比水泥基复合材料的流变曲线,分析其适用的流变模型。结果表明:低水胶比水泥基复合材料表现出典型的胀流型流体特性;bingham模型不能准确表征低水胶比水泥基复合材料的流变特性,采用herschel-bulkley模型更为适宜。

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/hdpe复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂hdpe-g-mah和ldpe-g-gma,加工助剂s-105、tkm-m80和deoflowa对废纸浆/hdpe复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜sem分析了复合材料的冲击断面,结果表明,hdpe-g-mah和tkm-m80共同增容的废纸浆/hdpe复合材料的力学性能得到明显提升。sem电镜分析表明,经hdpe-g-mah和tkm-m80增容后的复合材料,纸浆纤维和hdpe界面模糊,相容性很好。

以硅粉、铝粉、caco3及不同粒径组合的刚玉为主要原料,y2o3为添加剂,在1500℃通过氮化反应制备了ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料,研究了sialon含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:随着sialon含量的增加,ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料的体积密度降低、气孔率增大、常温抗折强度提高;随着温度的升高,复合材料的抗折强度先升高后降低,在1000℃时达到最大值。

适合的木粉填充量、粒径大小有利于提升木塑材料的综合性能;合适基体树脂的选择也有较大影响;加工工艺的类型决定材料的质地、密度,影响材料强度;原料的改性处理也是提升木塑材料的重要途径。阐述了提升木塑材料力学性能的微观作用机理,举出了现阶段主要的科研成果,总结了木塑材料发展的不足,并做出了展望。

lsp-8020b树脂体系是一种复合材料风电叶片专用低粘度不饱和聚酯树脂体系。采用dsc热分析技术和黏度实验方法,研究了树脂体系的固化特性和流变特性,建立了与实验数据较为吻合的修正双阿累尼乌斯流变模型。模型可揭示树脂体系在不同工艺条件下的黏度变化规律,定量预报树脂体系的低粘度平台工艺窗口,为该树脂真空导入模塑工艺参数优化和保证大型复合材料风电叶片整体成型质量提供一定的科学依据。

选择纳米蒙脱土、聚丙二醇、tdi为原料,以n-正丁基-γ-胺丙基三甲氧基硅烷为封端剂,通过原位聚合合成了高性能spu/蒙脱土复合材料。利用在线红外测试监控了反应过程,表明最终产物中不含游离异氰酸酯。xrd、ft-ir和力学性能测试发现,蒙脱土的加入可以提高密封胶的性能,且与spu形成了插层结构和化学结合,从而使spu/蒙脱土复合材料的性能得以提高。

采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯／有机蒙脱土(pp／ommt)纳米复合材料,讨论了电子束辐照处理对纳米复合材料性能的影响。结果表明：通过辐照处理,可以使pp基体与纳米填料的相容性增加,两者之间的界面相互作用得到了加强,材料的弹性模量上升,断裂伸长率明显下降,整体强度有所上升,材料缺口敏感性增加,缺口冲击强度下降。

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RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究

测试了两种不同经纬编织密度和不同含胶量的碳布/环氧复合材料的基本力学性能,对碳纤维复丝及碳布在复合材料中的强度利用率作了比较与分析。结果表明:适当增大含胶量有利于改善复合材料的力学性能;经纬编织密度对复合材料力学性能的影响同样不可忽视。

采用商业有限元软件msc.nastran,运用简单的shell单元对复合材料格栅结构蒙皮和加强筋进行模拟,预测复合材料格栅结构名义纵向拉伸强度/模量,弯曲强度/模量。计算结果表明,随着复合材料格栅中肋高度的增加,名义弯曲强度/模量和拉伸强度/模量均有下降趋势。

综述了国内外界面改性增强塑木复合材料力学性能的研究进展,包括界面改性增强的作用机理、木纤维的表面改性、塑料的表面改性和添加界面相容剂等,并展望了塑木复合材料界面改性研究的未来趋势。

以十六烷基三甲基溴化铵(ctab)为有机改性剂处理钠基蒙脱土(na-mmt),制备了有机蒙脱土(ctab-mmt),再以ctab-mmt为插层剂,通过熔融挤出制备了聚己内酯(pcl)/ctab-mmt纳米复合材料。采用sem和xrd对mmt和纳米复合材料的结构进行了表征,并测试了纳米复合材料的力学性能。结果表明:ctab-mmt的片层结构比na-mmt连续性更好,片层间距由原来的1.51nm增加到1.95～3.32nm;ctab-mmt在pcl基体中分散更均匀;与纯pcl相比,pcl/ctab-mmt纳米复合材料的拉伸强度提高了10.2%,而弯曲强度提高了19.5%。

民用飞机翼身整流罩复合材料面板力学性能研究

以稻秸秆粉、稻壳粉、衫木粉、竹粉,pp、pe-hd、pe-ld膜为原材料,采用模压成型工艺制备不同填料及不同塑料基体的木塑复合材料,并对复合材料力学性能进行分析。结果表明:无油墨pp基复合材料的综合力学性能较好,而含油墨pe-ld基复合材料的冲击韧性较好。稻秸秆粉作为填料增强无油墨pp复合材料效果最佳,制得稻秸秆粉/pp综合力学性能较好,而稻壳粉/pp复合材料冲击韧性较好。

美国专利us201414898422本发明涉及一种在高温下具有了改善力学性能的铝合金,以及采用这种铝合金为基体的b4c颗粒增强型复合材料和其它类型的复合材料。此铝合金成分包括（质量分数,%）：0.50~1.30si、0.20~0.60fe、cu≤0.15、0.5~0.90mn、0.6~1.0mg、cr≤0.20,其余为铝和不可避免的杂质。该合金可包括过量的mg,即超过0.6~1.0,主要以mg-si析出物存在。

以二癸基二甲基氯化铵(ddac)为蒙脱土的改性剂及中间介质,通过真空浸注制备蒙脱土-木材复合材料(mwc),分析不同处理方式试材的增重率、应力松弛和x射线衍射(xrd)表征。结果表明:mwc的增重率基本随着处理液中蒙脱土质量分数的增加而增加,并在有机蒙脱土(ommt)为7%时,达到最大值;mwc的应力松弛性质发生了明显的变化,其中ommt的质量分数对mwc应力松弛有较大的影响,质量分数为3%的处理液所处理试件的应力松弛量最小;木材的含水率状态对mwc的应力松弛性能的影响很大,饱水状态与绝干、气干状态相比较,其应力松弛量最大,绝干状态的应力松弛变化曲线最缓慢;蒙脱土未能充分进入到木材内部,但是进入到木材表面空隙或极少量进入到木材内部空隙的蒙脱土对杉木的应力松弛性能产生很大的影响。