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苯乙炔基封端型聚酰亚胺树脂及复合材料的制备与性能研究

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高分子通报 2024年第8期37卷 1108-1116页

作者：钟敏王进刘杰江乾胡峰杨海洋黄安民杨军株洲时代新材料科技股份有限公司株洲412007

以4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐(PEPA)作为封端剂,以间苯二胺(m-PDA)和4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)作为二胺、二酐单体,采用化学亚胺化法在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中合成了一系列不同分子量的苯乙炔基封端聚酰亚胺预聚体(Pre-1~Pre-5),... 详细信息

以4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐(PEPA)作为封端剂,以间苯二胺(m-PDA)和4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)作为二胺、二酐单体,采用化学亚胺化法在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中合成了一系列不同分子量的苯乙炔基封端聚酰亚胺预聚体(Pre-1~Pre-5),并对其结构和性能进行了表征分析。结果表明,由于空间位阻及扭曲结构的贡献,所制备的聚酰亚胺预聚体在一定分子量范围内具有良好的熔体流动性,其中分子量最低的Pre-1(理论分子量1601 g/mol)具有最低熔体黏度3 Pa·s(316℃)。固化后的聚酰亚胺树脂(PI-1~PI-5)具有优异的热稳定性,5%热失重温度(T_(5%))介于532~536℃之间,10%热失重温度(T_(10%))介于555~560℃之间,850℃时的残炭率介于54.3%~59.0%之间;随着预聚体分子量的下降,固化树脂的玻璃化转变温度(T_(g):316~338℃)呈上升趋势。以PI-1树脂为基体制备了碳纤维增强聚酰亚胺(CF/PI)复合材料,测试结果表明其具有良好的界面结合、高耐热性能(T_(5%):574℃,T_(10%):648℃,T_(g):359℃)以及较好的力学性能,其中弯曲强度为753 MPa,弯曲模量为54.0 GPa,层间剪切强度为51.2 MPa,冲击强度为90 kJ/m^(2)。

关键词：聚酰亚胺苯乙炔基预聚体分子量热性能复合材料

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不同截面类型玻纤增强PA6的性能

工程塑料应用 2024年第7期52卷 43-48页

作者：孟凡地吴承然易琪伟王彩孙照亮邓娇株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

对比研究了扁平玻纤及圆形玻纤增强尼龙6 (PA6)复合材料的力学性能、流动性能、收缩翘曲情况、摩擦性能及线膨胀系数(CLTE)。结果表明,随着玻纤含量增加,扁平玻纤及圆形玻纤增强PA6复合材料力学性能均增加,但熔体流动速率(MFR)降低;相... 详细信息

对比研究了扁平玻纤及圆形玻纤增强尼龙6 (PA6)复合材料的力学性能、流动性能、收缩翘曲情况、摩擦性能及线膨胀系数(CLTE)。结果表明,随着玻纤含量增加,扁平玻纤及圆形玻纤增强PA6复合材料力学性能均增加,但熔体流动速率(MFR)降低;相同玻纤含量下,与圆形玻纤相比,扁平玻纤增强PA6复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量较低,简支梁缺口冲击强度及MFR较高。在玻纤含量30%的条件下,不同扁平玻纤及圆形玻纤增强PA6复合材料性能存在差异,通过收缩率测试分析,扁平玻纤复合材料比圆形玻纤具有更低的收缩率及横纵收缩比,扁平比越高,横纵收缩比越低,翘曲度越小;通过MFR及注塑螺旋线测试,发现扁平玻纤复合材料具有更好流动性、更高流长比,扁平比越高优势越明显,有利于成型加工;通过滑动摩擦测试结果看出,扁平玻纤复合材料具有更低摩擦系数,随着扁平比增大,摩擦系数越低;通过热机械分析检测,扁平玻纤复合材料在垂直流动方向CLTE低于圆形玻纤,且流动方向和垂直流动方向CLTE差异也较小。扁平玻纤增强材料能改善传统圆形玻纤增强体系的一些不足,优化产品性能。

关键词：尼龙6 扁平玻纤收缩率流长比线膨胀系数

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高频柔性覆铜板用低介电聚酰亚胺研究进展

塑料工业 2024年第6期52卷 36-42页

作者：谷元杨海洋李炜彭庆株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412000

随着5G通信技术的快速发展,迫切需要在高频下具有低介电常数(D_(k))和低介电损耗(D_(f))的高性能聚合物作为介电材料。聚酰亚胺(PI)以其优异的综合性能,在柔性基板领域应用广泛。然而普通PI在高频下具有较高的D_(k)和D_(f),难以满足5G... 详细信息

随着5G通信技术的快速发展,迫切需要在高频下具有低介电常数(D_(k))和低介电损耗(D_(f))的高性能聚合物作为介电材料。聚酰亚胺(PI)以其优异的综合性能,在柔性基板领域应用广泛。然而普通PI在高频下具有较高的D_(k)和D_(f),难以满足5G或更高通信频率的实际应用需求。本文从改变PI的本体结构和引入聚酯结构2个方面,重点综述了近年来低介电PI薄膜的研究进展,并对高频下低介电高分子材料的发展前景进行了展望。

关键词：聚酰亚胺结构改性聚酯酰亚胺介电常数介电损耗高频

热处理制度对Ti555211合金组织和性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 371-376页

作者：高玉社薛祥义刘向宏高慧贤王建国杜予晅西北工业大学陕西西安710072 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

研究了一种新型近β钛合金(Ti555211),该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理(固溶温度、失效温服、时效时间)对Ti555211钛合金力学... 详细信息

研究了一种新型近β钛合金(Ti555211),该合金具有优异的塑性加工能力、高比强度以及优良的综合性能,在航天航空及化工领域上有广泛的应用。通过3×3正交试验,研究了两阶段不同处理(固溶温度、失效温服、时效时间)对Ti555211钛合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和时效温度的降低,合金强度提高。延伸率随着固溶温度的降低和时效温度的升高而增大。经820℃/2 h空冷和580℃/12 h空冷处理后,合金具有较好的强塑性,抗拉伸强度达到1333 MPa,较同类合金强度指标(1080MPa)高出20%;延伸率为12%,较同类合金塑性指标(5%)高出140%。

关键词：钛合金正交实验热处理微观组织力学性能 EBSD

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退役风电叶片PET回收处理流变性能研究

塑料科技 2024年第2期52卷 20-24页

作者：王靖陈煌黄明富黄逸舟刘洁朱光旭时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

PET硬质闭孔泡沫作为夹芯材料广泛应用于风电叶片。为进一步做好退役叶片的规模化利用,实现风电叶片材料绿色可持续发展,PET材料的有效利用方面的研究日益受到关注。文章利用旋转流变仪研究了PET泡沫回收粉料(Re-fPET)的动态流变性能,Re... 详细信息

PET硬质闭孔泡沫作为夹芯材料广泛应用于风电叶片。为进一步做好退役叶片的规模化利用,实现风电叶片材料绿色可持续发展,PET材料的有效利用方面的研究日益受到关注。文章利用旋转流变仪研究了PET泡沫回收粉料(Re-fPET)的动态流变性能,Re-fPET回收料复合黏度对温度敏感,呈现明显的剪切变稀行为,在270℃以上复合黏度下降更明显。通过Cross方法外推求得零剪切黏度η0,并进一步根据Arrhenius计算黏流活化能,ΔEη0为241.29 kJ/mol,升高温度对链段间的解缠结作用明显。采用转矩流变仪研究了Re-fPET回收粉料的加工流变特性,在270℃以上,Re-fPET树脂扭矩值下降很快且达到平衡时间更短,平衡后扭矩值更小,熔体特性黏度明显下降,材料明显降解,不利于加工。

关键词：风电叶片PET泡沫黏流活化能零剪切黏度流变性能

粉状环氧树脂固化改性IXPE发泡材料的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年第4期52卷 156-160页

作者：徐杰钟进福李城城李广富付栋梁周佳辉蒋贻富浙江润阳新材料科技股份有限公司湖州313105

采用化学发泡法和辐照交联工艺成功制备了一系列聚乙烯/双酚A环氧树脂/双氰胺(LDPE/E-20/DCD)复合发泡材料,探究了E-20/DCD固化含量对LDPE/E-20/DCD复合发泡材料的表观密度、凝胶含量、力学性能、吸水率和隔音性能的影响。结果表明,当E-... 详细信息

采用化学发泡法和辐照交联工艺成功制备了一系列聚乙烯/双酚A环氧树脂/双氰胺(LDPE/E-20/DCD)复合发泡材料,探究了E-20/DCD固化含量对LDPE/E-20/DCD复合发泡材料的表观密度、凝胶含量、力学性能、吸水率和隔音性能的影响。结果表明,当E-20/DCD固化含量为10%时,LDPE/E-20/DCD复合发泡材料具有较优的综合性能。相比纯辐照交联聚乙烯发泡材料(IXPE)发泡材料,其表观密度提高2.7%,凝胶含量提高5.9%,拉伸强度提高36.6%,压缩强度提高23.4%,压缩模量提高11.8%,硬度提高61.2%,隔声指数提高22.5%,同时具有优异的泡孔结构。

关键词：低密度聚乙烯粉状环氧树脂力学性能发泡行为

二氧化硅开口剂在流延聚丙烯薄膜中的应用及开口机理

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高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 107-114页

作者：赵驯胡颖妮胡伟民宋墩墩黄水波王志成刘跃军石璞湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲412007 广州凌玮科技股份有限公司广东广州514203 冷水江三A新材料科技有限公司湖南娄底417500

使用4种二氧化硅(SiO_(2))开口剂及一种进口开口剂AB905,通过双螺杆挤出机在相同的加工条件下制备了5种流延聚丙烯膜(CPP)/SiO_(2)母粒并流延成膜。结果表明,5种开口剂都能满足CPP膜的防粘开口性能要求,动/静摩擦系数均降到0.12以内(属... 详细信息

使用4种二氧化硅(SiO_(2))开口剂及一种进口开口剂AB905,通过双螺杆挤出机在相同的加工条件下制备了5种流延聚丙烯膜(CPP)/SiO_(2)母粒并流延成膜。结果表明,5种开口剂都能满足CPP膜的防粘开口性能要求,动/静摩擦系数均降到0.12以内(属于高爽滑性)。50℃,7 kPa负载下压制24 h的抗粘连性测试表明,K45和AB905制成的CPP膜间均没有任何粘连,而纯PP膜有一定的粘连。原子力显微镜分析表明,亚微米级SiO_(2)开口剂粒子附近都存在凹坑,这些凹坑对降低负压、减小范德华力从而降低PP薄膜的粘连起到了非常关键的作用。最后,根据实验数据首次提出了一种适用于CPP膜的防粘连与开口原理模型,有望为生产更高防粘开口效率的开口剂提供参考。

关键词：二氧化硅防粘开口剂聚丙烯凹坑

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镀液中钨酸钠浓度对电沉积镍-钨合金性能的影响

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电镀与涂饰 2024年第5期43卷 14-21页

作者：王二立张长科陆欣鞠辉湖南纳菲尔新材料科技股份有限公司湖南长沙410000

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响,制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度,采用直流电沉积法在20CrMoA钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质... 详细信息

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响,制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度,采用直流电沉积法在20CrMoA钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质量浓度对沉积速率,以及Ni–W合金镀层的W质量分数、形貌、密度、显微硬度和抗高温氧化性能的影响。[结果]镀液的钨酸钠浓度显著影响着Ni–W合金镀层的W质量分数,进而影响镀层的形貌、内应力、显微硬度及抗高温氧化性能。镀液中钨酸钠的质量浓度为40 g/L时,所得Ni–W合金镀层平整致密,无裂纹,W质量分数为34.82%,密度约为10.88 g/cm^(3),经500°C热处理后的显微硬度高达1199.6 HV,抗高温氧化能力远优于兵器工业中常用的PCrNi3MoVA合金钢。[结论]本文的研究结果可为Ni–W合金镀层在武器身管等高温高磨损环境中的应用提供实验依据。

关键词：镍–钨合金电沉积钨酸钠内应力显微硬度抗高温氧化性能

高模玻纤/聚丙烯酸热塑性树脂复合材料热解特性研究

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塑料科技 2024年第3期52卷 44-48页

作者：黄逸舟陈煌黄明富喻雄王靖杨永杰冯学斌株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412000

在热固性复合材料废弃物难以高值回收处理的背景下,热塑性复合材料有替代热固性复合材料的趋势,探究热塑性复合材料的热降解机理,有利于指导热塑性复材在不同工况下的使用以及后续的回收降解。利用热失重分析仪在氮气气氛下对比研究聚... 详细信息

在热固性复合材料废弃物难以高值回收处理的背景下,热塑性复合材料有替代热固性复合材料的趋势,探究热塑性复合材料的热降解机理,有利于指导热塑性复材在不同工况下的使用以及后续的回收降解。利用热失重分析仪在氮气气氛下对比研究聚丙烯酸热塑性树脂(RE)和热塑性树脂玻纤复合材料(RE-FRP)在不同升温速率下的热降解行为。结果表明:RE-FRP复合材料在热降解速率达到最大时的温度比RE纯热塑性树脂高。采用Kissinger法测定的RE体系热降解活化能为196.76 k J/mol,小于RE-FRP体系的热降解活化能232.91 k J/mol。采用Flynn-Wall-Ozawa法计算活化能,RE纯树脂体系发生降解反应的表观活化能随降解度变化波动较小,降解反应机理较简单,而RE-FRP体系的表观活化能随着降解度的增加而增加,降解反应存在更复杂的机理。研究表明,与玻璃纤维复合提高了RE-FRP热塑性树脂的热稳定性。

关键词：聚丙烯酸热塑性树脂热塑性树脂玻纤复合材料热降解动力学