极低微发泡聚丙烯材料和零件性能研究

文章进行了极低微发泡PP+EPDM-T20材料性能和极低微发泡PP+EPDM-T20在降低零件缩痕、提高零件刚度方面的研究。研究不同发泡剂填充比对材料性能的影响,结果表面:极低微发泡填充对PP+EPDM-T20材料的拉伸模量、弯曲模量、热变形温度等影响较小,对材料的冲击性能影响较大。研究不同发泡剂填充量对降低零件缩痕的影响,结果表明,当微发泡填充量为1%时,零件加筋位缩痕有明显改善。研究发泡剂添加量同加强筋厚度/壁厚比例关系,结果表明,当发泡剂添加量为1%时,在保证外观和刚度的基础上,零件加强筋厚度和壁厚比例关系可由最原始的1:2.5提高至2:2.5。     

电镀对汽车零部件PC/ABS材料性能的影响研究

研究了电镀前后汽车零部件PC/ABS(聚碳酸酯Polycarbonate/丙烯腈Acrylonitrile-丁二烯Butadiene-苯乙烯Styrene混合物)材料的力学性能变化,并讨论这种变化产生的原因以及对产品设计和加工的影响。结果表明电镀后材料的弯曲模量升高,冲击强度降低,电镀镀层的存在和电镀过程中的粗化工艺是引起这一变化的主要原因,针对这一变化可以进行电镀件的进一步轻量化设计和连接位置的阻镀处理。     

水性环氧树脂-SBR复合改性乳化沥青性能研究

将不同掺量水性环氧树脂和固化剂加入到SBR乳化沥青中,通过室内试验分析复合改性乳化沥青的拉伸、动态力学、热稳定性和微观特征.结果 表明:水性环氧树脂能够提高复合改性乳化沥青的拉伸强度,但也会导致断裂伸长率减小;复合改性乳化沥青的储能模量G′、损耗模量G″和损耗因子tanδ均有不同程度增加,水性环氧树脂能够增强复合改性乳...     

模拟湿润炎热气候氙灯试验下的PP+EPDM-TD20和TPV老化性能研究

PP+EPDM-TD20和热塑性硫化橡胶（TPV）广泛应用于汽车外饰件的制造,高分子材料的性能退化在湿润炎热气候下更加严重。文章通过对PP+EPDM-TD20和TPV进行模拟湿润炎热气候下的氙灯试验,研究了这两种高分子材料外观及力学性能的变化趋势。实验结果表明,两种材料在1 600 h氙灯照射下,灰度、色差、硬度基本保持不变,光泽度保持率、拉伸强度保持率以及断裂伸长率呈近似指数下降趋势,PP+EPDM-TD20的弯曲模量呈近似指数上升趋势,而TPV呈近似指数下降趋势,拟合出的老化方程可为后续定量研究汽车外饰件的性能退化提供重要的参考价值。     

SBR/PP复合聚合物及SBS改性沥青混合料疲劳特性研究

为提高沥青路面的承载能力与耐久性,通过复合聚合物改性改善沥青混合料的强度及抗疲劳性能。采用丁苯橡胶(SBR)与聚丙烯(PP)比例为75∶25、50∶50、25∶75的复合聚合物和SBS聚合物,分别以4%、5%、6%的掺量对70^#基质沥青进行改性,通过强度试验确定聚合物最佳掺量,开展最佳掺量下聚合物改性沥青混合料间接拉伸疲劳试验和直接拉伸疲劳试验,对复合聚合物与SBS改性沥青混合料的疲劳特性进行对比分析。结果表明,复合聚合物与SBS的最佳掺量均为5%;复合聚合物中SBR与PP掺配比例为75∶25、50∶50时,复合聚合物改性沥青混合料的强度高于同掺量下SBS改性沥青混合料;最佳掺量下,SBR与PP掺配比例为75∶25的复合聚合物改性沥青混合料的疲劳性能最佳,与SBS改性沥青混合料相比提高约40%。     

考虑木质颗粒纤维分散率的SMA性能研究

通过不同木质颗粒纤维分散率下的马歇尔、谢伦堡析漏、冻融劈裂、车辙、低温弯曲、动态模量及抗滑试验,分析了木质颗粒纤维分散率下降对SMA沥青混合料性能的影响过程与机理。试验结果表明:随着木质颗粒纤维分散率的降低,SMA沥青混合料的密实度大幅增加;析漏损失呈指数增长;冻融前后劈裂强度均快速衰减,而冻融劈裂强度比基本不变;70℃动稳定度与-10℃弯拉破坏应变能密度均显著下降;混合料的温度敏感性变差,相位角逐渐增大,动态模量在低温高频时较为接近,而在高温低频时呈显著下降趋势;路表构造深度快速衰减,摆值略有下降。据此研究结果得出,木质颗粒纤维分散率是影响SMA沥青混合料性能的关键因素之一,保证木质颗粒纤维分散率有助于提高路面工程质量。     

新型无机阻燃改性沥青的制备与路用性能研究

为开发纯无机阻燃改性沥青,选择阻燃性能高、低碳、无污染、价格低廉的无机材料作沥青阻燃剂,凭借改性沥青3大指标试验确定无机阻燃改性沥青的最佳制备工艺;借助极限氧指数和燃烧烟密度试验,深入研究了无机阻燃剂掺量与类型对阻燃改性沥青阻燃、抑烟性能的影响规律;采用热重试验系统的分析无机阻燃改性沥青的阻燃机理;通过对无机阻燃改性沥青进行3大指标、黏度、抗老化性能、黏附性试验,系统研究无机阻燃剂掺量对改性沥青路用性能的影响规律,最后对无机阻燃改性沥青的经济效益进行分析.结果表明:无机阻燃剂具有较好的阻燃抑烟性能,满足国家相应规范的要求;提高阻燃剂的掺量,可以明显增加无机阻燃沥青的阻燃性能,抑烟材料在发挥抑烟功能的同时,可以提高无机阻燃剂的阻燃性能,克服了以往材料阻燃和抑烟相矛盾的缺点;无机阻燃剂通过分解、释放水分,以及层状金属氧化物的吸附性能发挥阻燃作用;随着无机阻燃剂掺量的增加,无机阻燃改性沥青的针入度减小,软化点增高,延度降低,黏度增加,老化后针入度比增加,黏度提高;无机阻燃剂的加入,不影响SBS改性沥青黏附性的发挥;无机阻燃剂具有极好的经济效益,适合在路面阻燃沥青混合料中推广应用.     

隧道阻燃改性沥青上面层(AC-13C)路用性能研究

通过安徽省沿江高速公路隧道复合沥青路面施工实践,针对隧道阻燃AC-13C改性沥青混合料路用性能及隧道内、外阻燃与非阻燃表面层(AC-13C)的现场路用性能进行研究和检测分析.结果表明,在同等最佳油石比条件下,生产配比、标准配比与拌和楼取样条件下的阻燃混合料空隙率、有效沥青饱和度较非阻燃混合料分别降低和提高0.6%和3.8%左右;加入阻燃剂的未冻融循环试件(50次)劈裂强度较未加入阻燃剂增加11%,车辙动稳定度较非阻燃可提高2.3～2.6倍,但经过冻融循环后试件劈裂强度比(TSR)衰减较快,降幅为17%,隧道内阻燃改性表面层抗滑性能指标的横向力系数与构造深度较主线非阻燃改性表面层明显偏小,甚至不能满足设计要求;阻燃沥青混合料对国际平整度指数影响较小,但对隧道内、外施工的连续性、时效性要求较高.研究结果证明了阻燃剂对抗车辙性能贡献率较大,但阻燃改性沥青混合料水敏感性难以满足项目要求.对提高阻燃沥青混合料路用性能研究水平和类似阻燃沥青路面工程施工技术具有现实指导意义.建议隧道表面层慎重添加阻燃剂,不宜采用阻燃AC-13级配类型.     

DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能与机理

为分析DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能及其阻燃机理,采用动态剪切流变仪试验、弯曲梁流变试验、限氧指数试验、锥型量热仪试验和热重-热差试验的方法,研究了DBDPE-Sb2O3阻燃剂对SBS改性沥青路用性能、阻燃性能与热稳定性的影响。结果表明:DBDPE-Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的稠度和高温抗变形能力,降低了SBS改性沥青的塑性和低温抗开裂性能;DBDPE或Sb2O3单独使用对SBS改性沥青极限氧指数和最大烟密度延缓时间提高的不明显,但DBDPE-Sb2O3复配使用显著提高了SBS改性沥青的极限氧指数和最大烟密度延缓时间,显著降低了SBS改性沥青路面的热释放速率、总释放热量和总烟产量;沥青分解全过程,DBDPE与Sb2O3反应生成的高密度气态SbBr3隔离了燃烧区氧气,有效抑制了SBS改性沥青的热解与氧化;DBDPE-Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的高温性能和阻燃抑烟性能,降低了SBS改性沥青的低温性能,其掺量为4%~8%时,可使SBS改性沥青具有较好的路用性能和阻燃抑烟性能;DBDPE与Sb2O3协同对SBS改性沥青起气相阻燃作用,复配使用显著提高了SBS改性沥青的阻燃性能,且对SBS改性沥青路面起到了良好的阻燃效果。     

胶粉掺量对橡胶改性沥青低温性能的影响

通过弯曲梁流变(BBR)试验分析不同掺量橡胶改性沥青以及胶粉复合SBS改性沥青的低温性能。结果显示,随着胶粉掺量的增加,橡胶改性沥青的劲度模量逐渐下降,蠕变速率逐渐增加,沥青逐渐变软,低温变形以及应力消散能力逐渐提升,低温性能逐渐提升;当胶粉掺量达到18%时,其低温PG分级相较于基质沥青可提升一个等级。对于胶粉复合SBS改性沥青,随着SBS的加入,橡胶改性沥青的劲度模量稍有提高,然而蠕变速率也增加,说明加入SBS使得橡胶改性沥青变硬的同时,也提升了其低温变形能力以及应力消散能力;当胶粉掺量从5%增加至18%时,其低温劲度模量降低约50%。     

丁苯橡胶改性沥青老化前后性能对比分析

为研究丁苯橡胶对基质沥青使用性能的影响程度,采用原样与短期老化(RTFOT)状态下3种沥青,通过沥青针入度、旋转黏度、弯曲蠕变劲度试验结果得到针入度指数(PI)、针入度—黏度指数(PVN)、黏温指数(VTS)、劲度模量S和蠕变速率m等指标评价SBR改性沥青温度敏感性及抗老化性能,并采用红外光谱(IR)分析其改性机理。研究表明:基质沥青中加入SBR可以有效地降低其温度敏感性,并可提高沥青低温及抗老化性能;通过IR分析表明SBR与基质沥青发生物理交联反应,且SBR的加入使羰基、亚砜基吸收峰强度减弱,有效地减缓了沥青的老化程度。     

采用增韧PP材料制成的轿车保险杠

吉林市塑料厂与中国科学院长春应用化学研究所共同开发的汽车保险杠用EPDM改性PP材料,为轿车国产化迈出了可喜的一步,它是一种利用瑞士进口的Buss选粒机组研制而成的聚丙烯/乙丙橡胶共混物材料,已于1990年4月由吉林省科委主持通过鉴定,经对该材料的主要性能进行现场测试,结果表明:其常温和低温下的Izod冲击强度与聚丙烯相比,提高了20～40倍,熔体指数可在4～16的范围内调整,具有良好的加工性能,     

基于MH的阻燃改性沥青上面层(SMA-13)路用性能研究

为研究MH对SBS改性沥青的阻燃性能及SMA-13路用性能的影响,结合某高速公路隧道实体工程,采用室内极限氧指数试验、马歇尔试件燃烧试验、马歇尔试验、车辙试验、水稳定性试验,研究了单一MH阻燃剂对SBS改性沥青的燃烧性能及MH与膨胀型阻燃剂复配对SMA-13沥青混合料燃烧性能及路用性能的影响。试验结果表明:1) MH具有良好的抑烟效果和阻燃性能,当单一的MH掺量为沥青量的30%时,极限氧指数才达到23. 6%,表明单一的MH不宜作阻燃剂; 2) 30%的MH与10%的APP/MA/PER[20∶5∶1]复配作为阻燃剂,混合均匀后等量替代矿粉加入SMA-13改性沥青混合料中,与未添加的相比,空隙率、矿料间隙率、稳定度分别增大了4. 88%、0. 59%、10%,浸水后稳定度残留强度比和劈裂残留强度比分别减小了4. 51%和5. 17%,车辙动稳定度提高了7. 8%,表明30%的MH与10%的APP/MA/PER[20∶5∶1]复配作为阻燃剂,可提高改性沥青混合料的高温稳定性,具有一定的阻燃性能,同时也降低了水稳定性。结论是添加MH复合阻燃剂的SMA-13改性沥青混合料具有一定的阻燃性能,同时其路用性能均能满足公路相关设计及施工规范要求,可供类似工程参考。     

盐渍土工程性质试验

为研究盐渍土的工程性质,首先通过试验测定了土样的颗粒分析结果和基本物理力学性能指标,得到了石灰物质化学性质和水泥的各项性能指标.然后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行低温直剪试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验系统研究了盐渍土的力学性能.最后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行干湿循环试验和冻融循环试验系统研究了盐渍土的耐久性能.研究结果表明:易溶盐含量的增加可显著降低盐渍土的抗剪强度;水泥和石灰的加入使盐渍土的粘聚力、内摩擦角、抗压强度和抗压回弹模量均显著提高,同时也使得盐渍土的耐久性有所改善;水泥对提高改良盐渍土的抵抗变形能力有显著作用,同时对早期强度与水稳性提高效果更好.     

基于高温性能的高模量沥青混合料设计研究

采用不同掺量的岩沥青与SBS改性沥青进行复合改性制备高模量沥青,提高沥青混合料的抗变形能力,并通过性能评价确定岩沥青的最佳掺量;以粒子干涉理论为基础,采用逐级填充理论和干捣实密度试验,结合贝雷法和Superpave级配范围对级配进行优化设计,确定具有良好骨架嵌挤力的级配结构;最后,通过路用性能试验,验证沥青混合料路用性能。通过试验发现随着岩沥青的掺入,沥青混合料的劈裂强度比、残留稳定度、动稳定度及抗剪应力得到大幅度提升;随着岩沥青的掺入,沥青混合料的抗弯拉强度和弯曲劲度模量均有所升高,而破坏时的最大弯拉应变有所降低,但仍能满足技术性能要求。     

地聚物稳定再生沥青混合料力学性能研究

将地聚物应用于路面冷再生,通过替代常规胶结剂(水泥、沥青、二灰等)对再生沥青路面(RAP)材料进行稳定研究,并对地聚物稳定RAP材料的无侧限抗压强度和模量等力学性能进行研究。研究发现:地聚物作为新型胶结材料可以有效稳定RAP,满足基层强度的要求;地聚物稳定RAP强度不会随着碱液/粉煤灰比率的增加而持续增大,在比率为0.4时达到最大值;稳定后材料的单轴压缩模量与无侧限抗压强度具有很强的线性关系,并且线性关系的拟合趋势线通过原点;不同碱液/粉煤灰比率下的单轴压缩弹性模量与无侧限抗压强度的线性关系也很明显,比例系数可认为基本保持不变;地聚物稳定后的RAP回弹模量较未稳定的RAP有很大提高;回弹模量随围压的增大而增大,是由于稳定再生材料随着约束的增加而变得更致密;材料的偏应力变化比较剧烈,随着材料密度和强度的增加,偏应力对回弹模量的影响变得比较平缓;地聚物稳定RAP材料的回弹模量使用体应力模型和三参数模型进行拟合均有很好的效果,两者拟合效果相近,体应力模型形式更简单,并且使用三参数模型时数据分散度有限,因此推荐使用体应力模型。体应力模型在沥青老化程度较高适合使用,因为此时旧沥青混合料的性质更接近普通集料,使得地聚物稳定材料的剪应力和剪应变较小。     

抗剥落剂和纤维对热(温)再生沥青混合料水稳定性及抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量热再生和温再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及抗疲劳耐久性,基于沥青表面能测试和黏附功计算,研究了老化沥青、温拌剂、纤维、抗剥落剂对沥青-集料黏结强度的影响,进而采用车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验和四分点加载疲劳试验研究了纤维和抗剥落剂对热再生混合料路用性能和抗疲劳耐久性的影响,并揭示了纤维和抗剥落剂对热再生混合料水稳定性和低温抗裂性能的影响机理。研究结果表明,导致热再生和温拌再生水稳定性较低的原因是沥青老化后表面能的降低,掺加温拌剂降低了沥青的表面能,降低了沥青-集料界面的黏结强度;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂可显著改善沥青表面能、增大沥青与集料之间的粘附功,提高沥青与集料之间的粘附性;将抗剥落剂与纤维复配可显著改善热(温)再生沥青混合料的低温性能,纤维与抗剥落剂不仅显著提高了热(温)再生混合料的劈裂强度和水稳定性,也延缓了冻融循环作用下热(温)再生混合料劈裂强度的衰变历程;掺加抗剥落剂、纤维剂纤维与抗剥落剂复合改性剂均可显著改善热(温)再生混合料的弯曲劲度模量和抗疲劳寿命,,纤维与抗剥落剂复合改性热再生混合料的各项路用性能均满足规范要求,建议优先采用玄武岩与抗剥落剂复配方案来改善高RAP掺量热(温)再生混合料的耐候性。     

玄武岩纤维与布顿岩沥青复合改性沥青混合料性能及改性机理

提高单一纤维和天然沥青改性沥青混合料的综合路用性能一直是工程界和学术界关注的热点。基于板带拉伸试验、BBR和DSR试验优化出了适宜的BRA与BF掺量范围,采用室内马歇尔、车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、及四分点加载疲劳试验研究了BF/BRA复合改性沥青混合料的路用性能和抗疲劳性能。结果表明,将BRA与玄武岩纤维复配后可实现二者对BRA/BF复合改性沥青高温性能改善效果的叠加作用,BRA对玄武岩改性沥青低温性能有不利影响;掺加BF/BRA复合改性剂极大提高了沥青混合料的高温抗车辙性能,0.2%BF+25%BRA、0.3%BF+20%BRA、0.4%BF+15%BRA三种复合改性混合料的弯曲应变可达到3 000με以上,BRA/BF复合改性沥青混合料抗水损害性能优良。BRA/BF复合改性沥青混合料疲劳优于SBS改性沥青混合料,且疲劳寿命对应变水平的敏感性小于SBS改性沥青混合料。玄武岩纤维对沥青混合料疲劳性能的改善机理在于其"加筋阻裂作用"、"吸附稳定作用"、"界面增强作用"、"传力、消散力作用"及"加箍锁作用",有效延缓了加载过程中微裂缝的发生和发展,BRA对沥青混合料的改性机理在于其提高了沥青胶浆与集料之间的粘附性与沥青沥青混合料的劲度模量     

严寒地区低收缩水泥混凝土道路修补砂浆的研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料制备水泥混凝土道路修补砂浆。针对修补砂浆收缩大的弊病,采用固体废弃物硼泥为原料制备微膨胀剂,并辅以消泡剂和PP纤维改善修补材料的收缩性能,同时兼顾修补砂浆的力学性能。试验结果表明:少量自制硼泥微膨胀剂的加入提高了砂浆密实度,从而提高砂浆的抗压强度和降低修补砂浆的收缩率;聚丙烯纤维和消泡剂同样对砂浆不同龄期的收缩率有改善作用。与普通修补砂浆相比,硼泥微膨胀剂、消泡剂和PP纤维降低了修补砂浆在高低温时的变形量,这有利于修补砂浆在严寒地区使用时与基体间的界面黏结耐久性。试验中所制备的修补砂浆抗压强度达到70MPa,抗折强度为16 MPa,收缩率为0.08%,优于《修补砂浆》(JC/T 2381-2016)标准中"普通刚性修补砂浆"的相关要求。     

混杂纤维增强内养生水泥混凝土力学、收缩及断裂性能研究

为明确玄武岩-聚丙烯混杂纤维与超吸水性聚合物(super-absorbent polymer,SAP)内养生剂对水泥混凝土性能的协同增强效果,借助抗压强度试验、弯曲试验、干燥收缩试验及平板塑性开裂试验,研究了混杂纤维掺量对SAP内养生水泥混凝土力学性能、断裂性能及收缩、抗裂性能的影响规律。基于扫描电镜试验,揭示了混杂纤维和SAP对水泥混凝土的增韧阻裂机理。结果表明:混杂纤维的掺入可有效提升水泥混凝土抗压强度和抗弯拉强度;混杂纤维-SAP改性水泥混凝土的断裂能相比SAP改性混凝土提高了105. 95%,单位面积总开裂面积降低了73. 7%;混合纤维与SAP的加入显著降低了水泥混凝土的收缩率,同时减少了混凝土收缩稳定所需时间; SAP所释放的内养生水分有效促进了胶凝材料的水化反应,而同时混杂纤维可对基体起到增韧作用,二者的有效结合对于增强水泥混凝土的力学性能和抗裂性能具有积极意义。