赵培仲
,
王源升
,
朱金华
,
花兴艳
,
文庆珍
高分子材料科学与工程
利用温度梯度固化的方法制备了厚度方向的梯度聚氨酯弹性体.FT-IR测试表明,沿高温到低温的方向,弹性体的微相分离程度呈梯度增加.溶胀动力学研究表明,聚氨酯弹性体的溶胀行为遵循二次动力学方程,微相分离程度较小的聚氨酯弹性体溶胀速率常数较大,但是最终的溶胀度却比较小,微相分离程度大的则相反.在相同的条件下,微相分离程度小的试样的溶解比微相分离程度大的需要更长的时间.
关键词:
聚氨酯
,
溶胀
,
微相分离
,
溶解
,
动力学
赵培仲
,
王源升
,
朱金华
,
花兴艳
,
文庆珍
高分子材料科学与工程
通过动态力学分析研究了不同交联程度的聚氨酯弹性体的高弹模量对温度的依赖性.详细分析了弹性体内部的物理交联密度随温度的变化,认为物理交联密度的下降主要是氢键的解离造成的.计算得到了试样的氢键活化能和物理交联对弹性模量的贡献,同时研究了它们随温度的变化情况.交联程度小的,氢键活化能高,氢键随温度升高的解离速率快,交联程度大的则相反.
关键词:
物理交联
,
氢键
,
聚氨酯
,
温度依赖性
,
高弹模量
赵培仲
,
胡芳友
,
黄旭仁
,
易德先
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.04.014
利用有限元方法,研究了复合材料粘接修理结构中胶层的弹性模量对其应力分布的影响.分析了胶层出现屈服和未屈服两种情况下,胶层的第1主应力,剥离应力和xy面剪切应力的分布随胶层弹性模量的变化情况.胶层的第1主应力随弹性模量的增大而增大,未屈服时,应力分布梯度也逐渐增大,大部分载荷集中到胶层的端部和破孔边缘.但是,出现屈服时,应力分布梯度则逐渐下降,大部分胶层承担相应的载荷.最大剥离应力出现在胶层的端部,并随胶层弹性模量的增大而增大.胶层两个粘接面的xy面剪切应力分布并不一样,但都随着胶层弹性模量的增大而增大.
关键词:
复合材料
,
结构修理
,
粘接修理
,
胶层应力分布
赵培仲
,
黄旭仁
,
李艳丽
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用.其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响.为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化.研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高.胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递.修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化.
关键词:
胶层应力
,
有限元
,
补片尺寸
,
复合材料粘接修理
花兴艳
,
王源升
,
赵培仲
,
朱金华
高分子材料科学与工程
制备了聚氨酯/环氧树脂互穿网络半硬泡沫,通过热重分析(TGA)研究了其热分解,计算了各分解阶段的热分解反应动力学参数.结果表明,氮气中,互穿聚合物网络(IPN)泡沫根据环氧树脂含量不同其分解过程有2～3个失重阶段,随着环氧含量增加,第一阶段的失重率减小,第二阶段的失重率增大.IPN泡沫在第一、二两阶段总的热失重率低于纯聚氨酯泡沫及纯环氧树脂.环氧树脂含量为30%(质量分数,下同)时泡沫的热稳定性最好.预测IPN半硬泡沫在100℃氮气中失重5%时的热老化寿命可达2.4E7年,表明IPN泡沫具有很好的热稳定性.
关键词:
聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络
,
半硬泡沫
,
热分解
,
动力学
花兴艳
,
赵培仲
,
朱金华
,
王源升
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.02.007
采用同步法合成聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(PU/ER IPN)半硬泡沫.对IPN半硬泡沫进行了应变率在1.67×10~(-4)～1.67×10~(-2) s~(-1)范围内的静态压缩实验.研究表明,泡沫在平行发泡方向和垂直发泡方向上压缩应力一应变曲线没有明显区别.平行方向上的压缩应力-应变曲线表现出3个变形阶段:弹性阶段,"平台"阶段和"硬化"密实阶段.应力-应变曲线单调增加,平台阶段没有产生应变软化,整个压缩过程中试样变形是均匀分布的.IPN半硬泡沫材料在静态实验中存在明显的应变率效应.讨论IPN半硬泡沫的压缩力学本构关系.
关键词:
聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络
,
半硬泡沫
,
静态压缩
,
本构关系
花兴艳
,
赵培仲
,
朱金华
,
王源升
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.04.007
采用同步法合成聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡,通过FTIR和SEM研究其化学结构及微观结构形态,为研究其压缩响应及变形模式,对其进行静态压缩试验.结果表明:IPN硬泡的压缩行为表现出各向异性.平行发泡方向的压缩应力-应变曲线表现出三个变形阶段,其中平台阶段的显著特征是应变软化和局部变形.垂直发泡方向的压缩曲线则单调增加,平台阶段没有产生应变软化,整个压缩过程中试样变形均匀分布.IPN硬泡的静态压缩存在明显的应变率效应,环氧树脂含量对压缩性能影响显著.描述IPN硬泡压缩局部变形理论模型,变形带厚度和变形带前沿传播速度的理论值与试验值吻合较好,采用该模型分析研究IPN硬泡的压缩变形机理.
关键词:
聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络
,
硬泡
,
压缩性能
,
塑性变形
赵培仲
,
王源升
,
朱金华
,
花兴艳
,
文庆珍
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.008
对均匀温度场中制得的聚氨酯脲弹性体在梯度温度场中进行梯度热处理,控制不同的温度梯度和处理时间,得到一系列试样.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对试样进行表征,结果表明,梯度热处理试样的结构呈现梯度变化的趋势.在试样内部从高温到低温端微相分离程度逐渐降低.并且热处理的温度梯度越大或时间越长,相分离的梯度也越大.拉伸测试表明,热处理提高了试样的拉伸强度,断裂伸长率却有所下降.
关键词:
聚氨酯
,
热处理
,
红外光谱(FTIR)
,
功能梯度材料
,
微相分离
,
温度梯度
花兴艳
,
王源升
,
赵培仲
,
朱金华
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.10.007
采用同步法合成了聚醚型聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络半硬泡沫.通过FTIR,DMA,SEM研究了IPN半硬泡沫的化学结构、动态力学性能以及微观结构形态.FTIR分析表明了聚氨酯和环氧树脂的网络间存在接枝反应.很宽组成比范围内IPN半硬泡沫均显示出单一的宽温域玻璃化转变,而且该转变随着环氧树脂含量的增加向高温方向移动.通过SEM发现IPN半硬泡沫泡孔结构形状都比较均一.循环加载压缩发现所有IPN泡沫不仪压缩性能好而且具有很好的回弹性,大变形压缩后泡沫儿乎不变形,重复使用性能好.
关键词:
聚氨酯
,
环氧树脂
,
互穿聚合物网络
,
半硬泡沫
,
相容性
赵培仲
,
魏华凯
,
黄旭仁
,
戴京涛
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEP-ES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化.研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素.结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20％ ～ 30％时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率.
关键词:
光固化
,
自蔓延固化
,
碳纤维复合材料
,
粘接修理
,
有机硅树脂
,
脂环族环氧树脂
