濕熱環(huán)境下GF/UPR性能演變研究及壽命預(yù)測
發(fā)布時間:2021-02-24 22:25
玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料(GF/UPR)以其輕質(zhì)高強(qiáng)、比模量高、耐候性能優(yōu)異、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、價(jià)格低廉等各種優(yōu)異性能,在航天、航空、橋梁、建筑、運(yùn)輸、管道等各工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著成本的不斷下降,玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料在城市二級供暖管道領(lǐng)域的應(yīng)用也快速擴(kuò)大。供暖管道的使用環(huán)境為高溫、恒濕,這就對管道在濕熱條件下的各項(xiàng)性能及使用壽命提出了較高的要求。本課題通過納米二氧化硅(Si O2)改性不飽和聚酯樹脂的方法改善樹脂基體及其玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在濕熱環(huán)境下的各項(xiàng)性能,并通過實(shí)驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合的方法研究復(fù)合材料在濕熱環(huán)境下的性能演變與壽命預(yù)測。鑒于Si O2與不飽和聚酯樹脂間較差的界面連接性能,本文通過控制工藝手段與條件將硅烷偶聯(lián)劑KH570接枝到納米Si O2粒子上,傅里葉紅外光譜(FTIR)的測試結(jié)果都證明了硅烷偶聯(lián)劑成功接枝到了納米二氧化硅粒子表面。KH570偶聯(lián)劑的改性不僅能夠改善Si O2粒子在樹脂中的分散性,同時為粒子與樹脂基體提供了良好的交聯(lián)點(diǎn)。Si O2納米粒子的添加量對不飽和聚酯樹脂的性能也有顯著的影響。結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),粒子濃度的增加能夠提高樹脂基...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 不飽和聚酯樹脂耐熱改性研究
1.3.2 纖維/樹脂吸水模式與機(jī)理
1.3.3 濕熱環(huán)境下復(fù)合材料力學(xué)性能演變規(guī)律研究
1.3.4 濕熱環(huán)境下復(fù)合材料壽命預(yù)測研究
1.3.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)儀器
2.2.1 萬能試驗(yàn)機(jī)
2.2.2 耐熱性能測試
2.2.3 烘干設(shè)備
2.2.4 掃面電子顯微鏡
2.2.5 紅外光譜分析儀
2.2.6 超聲粉碎儀器
2.2.7 線切割機(jī)
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 搭建試驗(yàn)平臺
2.3.2 GF/UPR復(fù)合材料單向板的制備
2.3.3 吸水試驗(yàn)
2.3.4 拉伸試驗(yàn)
2.3.5 彎曲試驗(yàn)
2.3.6 層間剪切試驗(yàn)
2.3.7 SEM形貌觀察分析
2改性不飽和聚酯樹脂研究">第3章 納米SiO2改性不飽和聚酯樹脂研究
2表面處理"> 3.1 納米SiO2表面處理
2粒子制備方法"> 3.1.1 改性納米SiO2粒子制備方法
2表面作用紅外表征"> 3.1.2 偶聯(lián)劑與納米SiO2表面作用紅外表征
2濃度對不飽和聚酯樹脂耐熱性能的影響"> 3.2 納米SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂耐熱性能的影響
2改性不飽和聚酯樹脂澆注體的制備"> 3.2.1 納米SiO2改性不飽和聚酯樹脂澆注體的制備
2粒子的濃度對不飽和聚酯樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響"> 3.2.2 SiO2粒子的濃度對不飽和聚酯樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂力學(xué)性能的影響"> 3.3 納米SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂力學(xué)性能的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂拉伸性能的影響"> 3.3.1 SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂拉伸性能的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂彎曲性能影響"> 3.3.2 SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂彎曲性能影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 濕熱環(huán)境下GF/UPR的力學(xué)性能演變
4.1 加速老化方法的基本依據(jù)
4.2 GF/UPR復(fù)合材料吸水率研究
4.2.1 GF/UPR復(fù)合材料吸濕增重
4.2.2 GF/UPR復(fù)合材料吸濕機(jī)制分析
4.3 GF/UPR復(fù)合材料拉伸性能演變規(guī)律
4.3.1 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 拉伸模量試驗(yàn)結(jié)果
4.4 GF/UPR復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲性能演變規(guī)律
4.5 GF/UPR復(fù)合材料剪切性能演變規(guī)律
4.6 力學(xué)性能衰減比較
4.7 GF/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能衰減預(yù)測
4.7.1 GF/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能衰減模型的建立
4.7.2 GF/UPR復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的衰減預(yù)測
4.7.3 GF/UPR復(fù)合材料剪切強(qiáng)度的衰減預(yù)測
4.7.4 GF/UPR復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度衰減規(guī)律與壽命預(yù)測
4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]口腔氧化鋯陶瓷的粘接方法[J]. 李睿,孫迎春,周暉,王晨,魏偉. 中國組織工程研究. 2015(03)
[2]耐高溫有機(jī)硅改性不飽和聚酯樹脂的制備及性能研究[J]. 董曉娜,陳衍華,季清榮,金貞玉. 化工新型材料. 2014(11)
[3]玻璃纖維涂層織物的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 竺林. 玻璃纖維. 2014(05)
[4]2012—2013年世界不飽和聚酯樹脂工業(yè)進(jìn)展[J]. 劉小峯,鄒林,陳紅. 熱固性樹脂. 2014(02)
[5]硅烷偶聯(lián)劑水解及對鈦白粉的改性研究[J]. 秦悅,易德蓮,伍林,鄭加英,潘琪. 無機(jī)鹽工業(yè). 2014(02)
[6]玻璃纖維在復(fù)合材料桿塔中的應(yīng)用前景[J]. 梅端,王佳婕,林鋒. 玻璃纖維. 2013(04)
[7]耐高溫不飽和聚酯樹脂的制備與固化[J]. 許勝,陳建,何陽,馮才華,李浩,米普科. 石油化工. 2013(07)
[8]PPG相對分子質(zhì)量對PPG/PAPI預(yù)聚體改性UPR性能的影響[J]. 鄭程,王鈞,段華軍. 高科技纖維與應(yīng)用. 2011(02)
[9]硅烷偶聯(lián)劑對納米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 譚秀民,馮安生,趙恒勤. 中國粉體技術(shù). 2011(01)
[10]玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的壽命預(yù)測[J]. 李暉,張錄平,孫巖,劉亞平,王樹倫,章玉齋. 工程塑料應(yīng)用. 2011(01)
碩士論文
[1]原位聚合不飽和聚酯樹脂納米雜化材料的制備與性能研究[D]. 李瑞瑞.河南大學(xué) 2013
[2]玄武巖纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的濕熱老化及高溫性能研究[D]. 肖波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料濕熱老化性能研究[D]. 趙鵬.南京航空航天大學(xué) 2009
[4]纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料吸濕行為的有限元研究[D]. 孫麗.天津大學(xué) 2007
[5]新型不飽和聚酯樹脂的合成研究[D]. 韓秀萍.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[6]液晶熱固性雙馬來酰亞胺與不飽和聚酯樹脂的共聚改性研究[D]. 馮磊.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3050027
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 不飽和聚酯樹脂耐熱改性研究
1.3.2 纖維/樹脂吸水模式與機(jī)理
1.3.3 濕熱環(huán)境下復(fù)合材料力學(xué)性能演變規(guī)律研究
1.3.4 濕熱環(huán)境下復(fù)合材料壽命預(yù)測研究
1.3.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)儀器
2.2.1 萬能試驗(yàn)機(jī)
2.2.2 耐熱性能測試
2.2.3 烘干設(shè)備
2.2.4 掃面電子顯微鏡
2.2.5 紅外光譜分析儀
2.2.6 超聲粉碎儀器
2.2.7 線切割機(jī)
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 搭建試驗(yàn)平臺
2.3.2 GF/UPR復(fù)合材料單向板的制備
2.3.3 吸水試驗(yàn)
2.3.4 拉伸試驗(yàn)
2.3.5 彎曲試驗(yàn)
2.3.6 層間剪切試驗(yàn)
2.3.7 SEM形貌觀察分析
2改性不飽和聚酯樹脂研究">第3章 納米SiO2改性不飽和聚酯樹脂研究
2表面處理"> 3.1 納米SiO2表面處理
2粒子制備方法"> 3.1.1 改性納米SiO2粒子制備方法
2表面作用紅外表征"> 3.1.2 偶聯(lián)劑與納米SiO2表面作用紅外表征
2濃度對不飽和聚酯樹脂耐熱性能的影響"> 3.2 納米SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂耐熱性能的影響
2改性不飽和聚酯樹脂澆注體的制備"> 3.2.1 納米SiO2改性不飽和聚酯樹脂澆注體的制備
2粒子的濃度對不飽和聚酯樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響"> 3.2.2 SiO2粒子的濃度對不飽和聚酯樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂力學(xué)性能的影響"> 3.3 納米SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂力學(xué)性能的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂拉伸性能的影響"> 3.3.1 SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂拉伸性能的影響
2濃度對不飽和聚酯樹脂彎曲性能影響"> 3.3.2 SiO2濃度對不飽和聚酯樹脂彎曲性能影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 濕熱環(huán)境下GF/UPR的力學(xué)性能演變
4.1 加速老化方法的基本依據(jù)
4.2 GF/UPR復(fù)合材料吸水率研究
4.2.1 GF/UPR復(fù)合材料吸濕增重
4.2.2 GF/UPR復(fù)合材料吸濕機(jī)制分析
4.3 GF/UPR復(fù)合材料拉伸性能演變規(guī)律
4.3.1 拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
4.3.2 拉伸模量試驗(yàn)結(jié)果
4.4 GF/UPR復(fù)合材料三點(diǎn)彎曲性能演變規(guī)律
4.5 GF/UPR復(fù)合材料剪切性能演變規(guī)律
4.6 力學(xué)性能衰減比較
4.7 GF/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能衰減預(yù)測
4.7.1 GF/UPR復(fù)合材料力學(xué)性能衰減模型的建立
4.7.2 GF/UPR復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的衰減預(yù)測
4.7.3 GF/UPR復(fù)合材料剪切強(qiáng)度的衰減預(yù)測
4.7.4 GF/UPR復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度衰減規(guī)律與壽命預(yù)測
4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]口腔氧化鋯陶瓷的粘接方法[J]. 李睿,孫迎春,周暉,王晨,魏偉. 中國組織工程研究. 2015(03)
[2]耐高溫有機(jī)硅改性不飽和聚酯樹脂的制備及性能研究[J]. 董曉娜,陳衍華,季清榮,金貞玉. 化工新型材料. 2014(11)
[3]玻璃纖維涂層織物的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 竺林. 玻璃纖維. 2014(05)
[4]2012—2013年世界不飽和聚酯樹脂工業(yè)進(jìn)展[J]. 劉小峯,鄒林,陳紅. 熱固性樹脂. 2014(02)
[5]硅烷偶聯(lián)劑水解及對鈦白粉的改性研究[J]. 秦悅,易德蓮,伍林,鄭加英,潘琪. 無機(jī)鹽工業(yè). 2014(02)
[6]玻璃纖維在復(fù)合材料桿塔中的應(yīng)用前景[J]. 梅端,王佳婕,林鋒. 玻璃纖維. 2013(04)
[7]耐高溫不飽和聚酯樹脂的制備與固化[J]. 許勝,陳建,何陽,馮才華,李浩,米普科. 石油化工. 2013(07)
[8]PPG相對分子質(zhì)量對PPG/PAPI預(yù)聚體改性UPR性能的影響[J]. 鄭程,王鈞,段華軍. 高科技纖維與應(yīng)用. 2011(02)
[9]硅烷偶聯(lián)劑對納米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 譚秀民,馮安生,趙恒勤. 中國粉體技術(shù). 2011(01)
[10]玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的壽命預(yù)測[J]. 李暉,張錄平,孫巖,劉亞平,王樹倫,章玉齋. 工程塑料應(yīng)用. 2011(01)
碩士論文
[1]原位聚合不飽和聚酯樹脂納米雜化材料的制備與性能研究[D]. 李瑞瑞.河南大學(xué) 2013
[2]玄武巖纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的濕熱老化及高溫性能研究[D]. 肖波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料濕熱老化性能研究[D]. 趙鵬.南京航空航天大學(xué) 2009
[4]纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料吸濕行為的有限元研究[D]. 孫麗.天津大學(xué) 2007
[5]新型不飽和聚酯樹脂的合成研究[D]. 韓秀萍.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[6]液晶熱固性雙馬來酰亞胺與不飽和聚酯樹脂的共聚改性研究[D]. 馮磊.河北工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3050027
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