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聚鄰苯二甲腈樹脂的開發

2023-05-15 15:41:37
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關鍵詞: 樹脂
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所屬領域:
新材料及其應用
項目成果/簡介:

聚鄰苯二甲腈樹脂(PN樹脂)是一類耐高溫的熱固性材料,它主要是由鄰苯二甲腈化合物在高溫下通過氰基的加成聚合而成。由于其優異的高溫力學性能、熱氧穩定性、化學穩定性、低燃性、低吸水性以及良好的加工性,PN樹脂在航空航天、電子信息工業、機械工業等高技術領域具有廣泛的應用前景。本研究室于國際上率先提出了自加速固化PN樹脂的概念,探索了一條全新的制備PN樹脂的方式。該方法克服了傳統的通過雙組份體系制備PN樹脂,固化劑與本體樹脂混合均一性差的工藝問題,從而有利于進一步拓寬PN樹脂的應用領域。

主要技術、指標:

(1) 熱性能熱分解溫度>450 oC;熱變形溫度>300 oC;

(2) 力學性能拉伸強度> 80 (MPa); 彎曲強度>70 MPa

(3) 吸水率<3%(4) 阻燃性(微量熱測試)燃燒放熱總量<5 KJ/g;峰熱釋放<40 J/g-K

應用范圍:

應用于工業領域的耐高溫粘接劑如大尺寸超重負荷的固結磨具。

在現代鋼鐵企業中,需要采用大直徑高速重負荷砂輪把大批量的型材切割成定長的鋼材產品,并且需要對鋼錠和鋼板進行快速修磨。這是一種快速切斷或切除工件加工余量的高效磨削。由于砂輪工作的線速度越高,金屬切除率也越高,越有利于提高生產效率。目前,國際上已經開發出的大直徑高速重負荷砂輪,工作線速度為100m/s,砂輪直徑已大于1.2m。在高速重負荷砂輪的開發中:

首先必須解決的關鍵問題之一是安全性。而提高高速重負荷砂輪的強度是保證安全性的重要因素之一。合格的大直徑高速砂輪產品,必須在回轉強度試驗機上,在無切割負載條件下,通過最大工作線速度1.5——2倍的高速回轉強度試驗。而由于砂輪的徑向應力和環向應力都是拉應力,因此,在高速砂輪制造時必須在材料和工藝上保證砂輪的抗拉強度。為此,采用高性能的高分子樹脂作為粘接劑和高強度纖維材料增強的砂輪體系,并研究合理的材料配方和工藝,就是一個技術上難以攻克的難題。

第二、高速重負荷砂輪通常是指砂輪速度大于150m/s的磨削。而高速重負荷砂輪應具有良好的耐磨性,高的動平衡精度,抗裂性,良好的阻尼等特性,高的剛度和良好的導熱性等通常由高機械性能的基體和薄層的磨粒組成。砂輪基體應避免殘余應力,在運行過程中的伸長應最小。通過計算砂輪切向和法向應力,發現最大應力發生在砂輪基體內徑的切線方向,這個應力不應超出砂輪基體材料的強度極限。超高速磨削在歐洲、日本和美國等發達國家發展很快,被譽為“現代磨削技術的最高峰”。國際生產工程學會(CIRP)將其確定為面向21世紀的中心研究方向。

國內每年的大直徑高速重負荷砂輪消耗量約10億元人民幣。直至目前為止,國內基本依賴進口。國外也只有少數國家能制造。同時我國目前是全球鋼產量最大的國家,對此種砂輪的需求量不斷增加,而此類砂輪產品在國內迄今仍然基本是空白,而且國際市場空間也較大,毫無疑問,市場的容量是巨大的。

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