增强纤维酚醛树脂复合材料的机械加工

采用萘酚对酚醛树脂进行改性,成功合成了环保型萘酚改性酚醛树脂。采用傅里叶红外光谱、热失重等方法对萘酚改性酚醛树脂的结构和耐热性进行了研究,并通过kissinger法和flynn-wall-ozawa法对其热分解动力学参数进行了计算。结果表明,萘酚改性酚醛树脂的热分解过程分为2个阶段,萘酚改性后酚醛树脂的耐热性提高;当萘酚的质量分数为10%时,萘酚改性酚醛树脂的综合性能最好,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了2.46倍、1.62倍和1.34倍,体积电阻率和表面电阻率均达到1014数量级。

制备了基于cycom6070酚醛树脂的单向苎麻纤维增强复合材料,并研究了树脂、纤维及复合材料的热性能和力学性能。研究表明:将cycom6070酚醛树脂在100℃固化1h,树脂的最低熔体黏度由0.1pa.s变为3.6pa.s,适合预浸料的制备;由热失重曲线(tga)可知:当温度升到200℃时,苎麻纤维失重约为8%;当温度升至200℃以上时,失重非常明显。经过偶联处理的苎麻纤维增强复合材料mu-62%的力学性能,均优于没有经过表面处理的纤维增强复合材料gu-62%的力学性能。电镜照片显示,纤维表面经过偶联处理后,很好地提高了复合材料中树脂和纤维界面的相容性。

采用碳纳米管(cnts)对s-157树脂基体进行改性,同时研究了不同分散工艺和cnts质量分数(质量含量)对复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。研究结果表明:使用cnts对s-157酚醛树脂进行改性,采用球磨分散和超声分散相结合的分散工艺,可以明显提高cnts/cbftc/s-157pr复合材料的力学性能,但其烧蚀性能略有降低;当cnts质量分数为0.5%时,cnts/cbftc/s-157pr的弯曲强度和压缩强度最大;当cnts质量分数为1.5%时,cnts/cbftc/s-157pr的拉伸强度最大。

以碱为催化剂,通过间乙炔基苯基重氮硫酸盐和酚醛树脂间的偶合反应,制备出间乙炔基苯偶氮酚醛树脂简称炔基酚醛树脂(epan),采用该树脂制备了硅基/炔基酚醛树脂复合材料。研究结果表明:该树脂浸胶工艺性好,固化反应活性高,制备出的复合材料高温力学性能保持率好、残碳率高。

对酚醛树脂基复合材料的研究现状进行了综述,分类阐述了各种改性酚醛树脂的研究进展,并介绍了酚醛树脂基复合材料的应用。

利用生物基材料木质素代替部分苯酚合成生物基酚醛树脂,并将其应用到顺丁橡胶中;采用同步法制备顺丁橡胶/生物基酚醛树脂复合材料(br/lpf),并对其形态结构、机械性能及热稳定性等进行了研究。sem及dsc结果表明,br/lpf形成了互穿网络结构,两相出现相分离,相畴尺寸较大。机械性能实验结果表明,br与lpf的比例对复合材料的拉伸强度、撕裂强度、硬度、拉断伸长率等影响较大,其中以br/lpf(80/20)复合材料综合性能最佳;lpf的构成组分对机械性能也有较大影响。tga实验表明,br/lpf复合材料具有较好的热稳定性,加入lpf可提高复合材料的降解温度(t50%)。

以膨胀石墨为导电骨料、炭黑为添加剂、酚醛树脂为黏结剂,采用模压成形工艺制备质子交换膜燃料电池用膨胀石墨/酚醛树脂复合材料双极板。考察树脂含量、成形压力、添加剂用量及添加剂加入方式对复合材料双极板性能的影响。研究结果表明:上述因素对复合材料双极板的性能影响较大,黏结剂的加入量(质量分数)为20%～30%、压力在10～12mpa较为合适;炭黑对复合材料双极板的性能影响比较复杂,在实验用炭黑范围内,随着炭黑用量的增加,电导率增大较快,抗折强度先增大后减小;在复合材料的混料过程中,将炭黑添加在树脂中,制备的复合材料双极板性能比炭黑添加在膨胀石墨性能好。

综述了复合材料的机械加工技术。对机械加工的机理、切削力、切削温度进行了较详细的论述,分析了复合材料机械加工的特点,介绍了加工表面完整性的研究及提高加工质量的有效措施。

介绍了加工芳纶纤维增强复合材料的工艺方法,包括钻孔、平板制件的切割及管件截断的方法。从刀具和切削参数等方面加以阐述,并辅以加工实例介绍了加工效果。这些刀具和工艺方法成功地应用于某型号卫星天线支架的研制中,攻克了芳纶纤维增强复合材料不易加工的难题。

纤维增强树脂基复合材料

利用聚对苯撑苯并双恶唑(pbo)纤维与酚醛树脂制备先进复合材料,研究该单向复合材料的层间剪切性能、弯曲性能、冲击性能和动态力学性能,并分析该复合材料的吸湿脱湿行为和热氧老化行为。酚醛树脂/pbo纤维单向复合材料的层间剪切强度为21.25mpa,弯曲强度为439.53mpa,弯曲弹性模量为50.11gpa。

介绍了国外制备树脂/石墨复合材料双极板的研究结果。研究了低温热模压成型工艺制备酚醛树脂/石墨复合材料双极板,结果表明:酚醛树脂含量为15wt%时,复合材料的导电性能满足双极板的要求,但力学性能偏低。提出了碳纤维增强的解决方案,研究了碳纤维表面处理方法以及碳纤维含量对复合材料导电性能与力学性能的影响。得到对碳纤维进行液相氧化处理,碳纤维含量3wt%是综合性能较好的一种试验方案。采用低温热模压工艺制备低成本酚醛树脂/石墨复合材料双极板,双极板材料的性能突破必将促进燃料电池的商业化发展。

以酚醛树脂、高铝水泥为原料,采取高效剪切混炼和热压养护工艺制得了一种新型高强水泥基复合材料。着重探讨了该材料和复合过程、工艺参数对材料性能的影响

采用溶液接枝聚合方法,在偶联剂处理后的玻璃纤维(gf)表面接枝(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)而形成一层有极性的柔性"可变形层",以提高酚醛树脂/gf复合材料的界面粘结性能。采用傅立叶变换红外光谱仪、能量色散光谱仪和扫描电子显微镜研究了接枝前后gf表面官能团、元素含量和表面微观形貌变化。研究了abs接枝率对酚醛树脂/gf复合材料力学性能的影响。结果表明,abs成功地接枝到gf表面;酚醛树脂/gf复合材料的力学性能随着abs接枝率的提高先升高后降低:当abs的接枝率为2.8%、3.0%、4.3%、4.7%时,酚醛树脂/gf的层间剪切强度、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别达到最高,为70mpa、620mpa、450mpa、226kj/m2。

以碳纤维、酚醛树脂以及石墨为原料通过热模压成型得到一种质子交换膜燃料电池双极板材料。研究了碳纤维的处理方式、含量以及长度对复合材料导电性能与弯曲强度的影响,以及复合材料的界面结合。结果表明经过液相处理10h的碳纤维能有效引进羟基等官能团,改善材料间的界面结合,增强效果较为明显;复合材料的性能随碳纤维含量的增加,出现先增大后减小的趋势;随着碳纤维长度的增大,复合材料性能出现最大值时的碳纤维含量有下降的趋势;利用经过液相处理10h,含量为3%、长度为10~15mm碳纤维对复合材料进行增强时,复合材料的弯曲强度与电导率最佳,其值分别为63.6mpa1、75.4s/cm。

以双酚a取代苯酚作主要原料,利用有机改性的蒙脱土作为纳米粒子,通过原位聚合法制备了双酚a酚醛树脂基纳米复合材料,研究了蒙脱土纳米粒子对复合材料热稳定性、力学性能和特性黏度的影响。实验结果表明,纳米蒙脱土的加入提高了复合材料的性能;且蒙脱土用量为1%时,复合材料的性能最好。

从催化剂用量、反应时间和温度等方面研究了合成工艺条件对硼改性酚醛树脂(bpr)性能的影响,研究了碳纤维/硼改性酚醛树脂(cf/bpr)复合材料性能与碳纤维含量及其表面处理的关系.结果表明:在特定的反应温度、时间和催化剂条件下,可以合成出性能良好的bpr.随着碳纤维含量的增加,cf/bpr复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均逐渐增加;当碳纤维含量达到30%(质量分数)时,cf/bpr复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度达到最大值.cf/bpr复合材料弯曲强度和弯曲模量因碳纤维的表面处理而提高,但冲击强度却略有下降.

酚醛复合材料具有广阔的市场前景、需求增长速度提升的。这是日前在苏州召开的第四届酚醛树脂行业技术交流会传出的信息。此次会议由全国酚醛材料产业发展中心，联合国内相关行业协会、生产企业共同举办。酚醛复合材料具有广阔的市场前景，需求增长速度提升的。11月底在苏州召开的第四届酚醛树脂行业技术交流会获得的信息。

酚醛复合材料具有广阔的市场前景、需求增长速度提升的。这是日前在苏州召开的第四届酚醛树脂行业技术交流会传出的信息。此次会议由全国酚醛材料产业发展中心，联合国内相关行业协会、生产企业共同举办。酚醛复合材料具有广阔的市场前景，需求增长速度提升的。11月底在苏州召开的第四届酚醛树脂行业技术交流会获得的信息。

分别用浓度为0.8wt%和1.0wt%的kh550硅烷偶联剂处理玄武岩纤维布,并制作成玄武岩纤维增强酚醛树脂(pf-bfrp)。经过力学检测和sem的分析结果表明:0.8wt%组复合材料力学性能略高于1.0%组,且该组纤维表面的树脂附着层较厚且分布均匀,单根纤维表面的树脂附着量较多。根据ftir结果的分析,推测出复合界面新形成的化学键为c—n—c和c—o—si。树脂中苯酚与纤维表面的氨基、硅醇基分别形成了c—n—c键、c—o—si键。xps测试证实了0.8wt%组c—o—si键的峰面积比大于1.0wt%组,说明0.8wt%组复合材料具有更好的界面性能。

研究了不同浓度盐酸刻蚀处理纤维表面后再进行硅烷kh550、铝锆偶联剂处理对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察复合材料表面的胶合情况。结果表明:随着盐酸浓度的提高,玄武岩纤维增强酚醛树脂(bf-pf)复合材料拉伸性能先降低后升高,在12mol/l时达到最大值,弯曲性能和ilss均降低,在6mol/l时为最大值。铝锆偶联剂处理的bf-pf复合材料的拉伸性能优于kh550处理的复合材料,但弯曲性能和ilss低于kh550处理的复合材料。

酚醛树脂价格低廉、材料易得、生产工艺简单，是各个工业部门常用的材料，随着科技的发展，大量酚醛树脂基复合材料被成功研制出来。主要针对酚醛树脂基复合材料的类型与应用进行分析。