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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

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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沉析纤维长度对间位芳纶纸性能的影响

中国造纸 2024年第1期43卷 109-115页

作者：朱文豪宋欢丁娉杨清王进侯建中杨军湖南工业大学湖南株洲412007 株洲时代华先材料科技有限公司湖南株洲412100 株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

本研究采用槽式打浆机得到不同长度的间位芳纶沉析纤维(简称沉析纤维),与间位芳纶短切纤维混合,通过湿法成形工艺制备间位芳纶配抄纸(简称配抄纸),并探究沉析纤维长度对配抄纸性能的影响。结果表明,随着沉析纤维长度的降低,配抄纸的透... 详细信息

本研究采用槽式打浆机得到不同长度的间位芳纶沉析纤维(简称沉析纤维),与间位芳纶短切纤维混合,通过湿法成形工艺制备间位芳纶配抄纸(简称配抄纸),并探究沉析纤维长度对配抄纸性能的影响。结果表明,随着沉析纤维长度的降低,配抄纸的透气度先下降后上升,抗张强度、断裂伸长率及电气强度则先上升后下降。当沉析纤维长度为0.9 mm时,配抄纸的各项性能最佳:透气度为2.59μm/(Pa·s),抗张强度为863 N/m,断裂伸长率为2.54%,电气强度为6.82 kV/mm。

关键词：沉析纤维纤维长度间位芳纶纸性能

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高性能有机硅灌封胶的制备与性能研究

绝缘材料 2024年第4期57卷 56-59页

作者：黄安民朱伟符玄颜渊巍娄建坤株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

以端乙烯基硅油(1000 mPa·s)和侧乙烯基硅油(500 mPa·s)复配为基体树脂,含氢硅油为固化剂,乙烯基硅烷偶联剂为增黏剂,乙烯基MQ树脂和气相白炭黑为补强材料,氢氧化镁和硅系阻燃剂(FCA-107)为阻燃填料,成功制备了一款具有无卤阻燃特性... 详细信息

以端乙烯基硅油(1000 mPa·s)和侧乙烯基硅油(500 mPa·s)复配为基体树脂,含氢硅油为固化剂,乙烯基硅烷偶联剂为增黏剂,乙烯基MQ树脂和气相白炭黑为补强材料,氢氧化镁和硅系阻燃剂(FCA-107)为阻燃填料,成功制备了一款具有无卤阻燃特性及优异力学性能和电气绝缘性能的有机硅灌封胶,并研究了硅油复配比例、各填料添加量对有机硅灌封胶性能的影响。结果表明:当端乙烯基硅油与侧乙烯基硅油的复配比例为5∶5,乙烯基硅烷偶联剂质量分数为3%,气相白炭黑质量分数为4%,乙烯基MQ树脂质量分数为30%,复配阻燃剂质量分数为20%时,有机硅灌封胶的综合性能达到最佳,其混合黏度为1842 mPa·s,拉伸强度为2.83 MPa,断裂伸长率为51.3%,拉伸剪切强度为2.12MPa,阻燃性能(UL 94)达到V-0级,电气强度达到24.3 kV/mm,体积电阻率为3.8×10^(15)Ω·cm,制备的有机硅灌封胶可以满足电子元器件的发展要求。

关键词：有机硅灌封胶低黏度阻燃力学性能电气绝缘性能

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桥梁支座球冠衬板化学镀镍磷工艺研究

电镀与精饰 2024年第9期46卷 64-68页

作者：包胜军韩喜龙株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

主要研究了桥梁支座球冠衬板不同的化学镀镍磷工艺路线,结果表明当基材粗糙度Ra≤0.12μm、磷含量12%、施镀4h后进行钝化处理为球冠衬板最优的工艺路线,同时发现不同热处理工艺和基材粗糙度对化学镀镍磷镀层硬度、耐蚀性都有影响,当热... 详细信息

主要研究了桥梁支座球冠衬板不同的化学镀镍磷工艺路线,结果表明当基材粗糙度Ra≤0.12μm、磷含量12%、施镀4h后进行钝化处理为球冠衬板最优的工艺路线,同时发现不同热处理工艺和基材粗糙度对化学镀镍磷镀层硬度、耐蚀性都有影响,当热处理温度为200℃时,镀层硬度有少许增加,耐蚀性能无变化;当热处理温度为360℃时,镀层硬度明显增加,耐蚀性能下降明显,基材粗糙度Ra≥1.6时,镀层耐蚀性能下降明显。

关键词：化学镀镍磷热处理粗糙度硬度厚度耐蚀性能

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

轨道交通牵引电机用耐电晕聚酰亚胺材料的制备及性能研究

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绝缘材料 2024年第8期57卷 61-65页

作者：刘杰王进江乾胡峰钟敏高纪明黄安民杨军株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

普通聚酰亚胺应用于轨道交通牵引电机绝缘结构中,容易引发电晕击穿失效,严重影响电机长期运行的可靠性和安全性。本文以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺,均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,以不同硅烷偶联剂表面处理的纳米氧化铝为无机填料制备... 详细信息

普通聚酰亚胺应用于轨道交通牵引电机绝缘结构中,容易引发电晕击穿失效,严重影响电机长期运行的可靠性和安全性。本文以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺,均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,以不同硅烷偶联剂表面处理的纳米氧化铝为无机填料制备了3种耐电晕聚酰亚胺材料。探讨了不同偶联剂对耐电晕聚酰亚胺的表面形貌、力学性能、耐电晕寿命、电击穿性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂表面处理使得氧化铝在聚酰亚胺基体中的分散性得到改善,降低了纳米氧化铝的团聚程度,提高了聚酰亚胺材料的耐电晕特性,同时保持了其优异的力学性能。其中采用双氨基的硅烷偶联剂表面处理后的纳米氧化铝在DMAc中的分散稳定性最佳,所制备的耐电晕聚酰亚胺材料表面形貌及综合性能也为最佳,在试验电压为3kV和2kV下的耐电晕时间分别为25min和120min,拉伸强度达167MPa,断裂伸长率为29.5%。

关键词：氧化铝聚酰亚胺耐电晕绝缘强度力学性能

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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

基于CLD的风电叶片挥舞疲劳试验寿命预测方法

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复合材料科学与工程 2024年第8期 70-74,83页

作者：冯学斌王博文张文伟邓航刘鹏辉株洲时代新材料科技股份有限公司风电产品事业部株洲412000

随着风电叶片长度的不断增加,挥舞疲劳测试时叶片自重和夹具重量对叶片产生的影响已无法忽略。本文以株洲时代新材料科技股份有限公司某90 m级叶片挥舞疲劳试验主梁失效为研究对象,测试了主梁拉挤板在不同应力比情况下的疲劳S-N曲线,基... 详细信息

随着风电叶片长度的不断增加,挥舞疲劳测试时叶片自重和夹具重量对叶片产生的影响已无法忽略。本文以株洲时代新材料科技股份有限公司某90 m级叶片挥舞疲劳试验主梁失效为研究对象,测试了主梁拉挤板在不同应力比情况下的疲劳S-N曲线,基于Goodman等寿命图提出一种新的复合材料疲劳寿命预测方法。通过考虑平均应力对主梁疲劳寿命的影响,文章对比分析理论试验预测损伤及疲劳试验实际损伤,得出两个重要结论:(1)现有不考虑叶片自重的挥舞疲劳试验载荷等效方法已不能反映叶片的实际受载情况;(2)本文提出的考虑均值的Goodman疲劳寿命计算方法能够较准确地预测叶片的疲劳试验寿命。

关键词：风电叶片挥舞疲劳平均应力疲劳试验累积损伤复合材料