还原纳米石墨/聚氨酯导电胶的制备与性能研究

利用异氰酸酯与多元醇在不同的反应条件下制取三种性能不同的聚氨酯（PU）预聚体（PUⅠ、PUⅡ和PUⅢ）,然后分别与还原纳米石墨（RNG）、三羟甲基丙烷（TMP）混合制备三种RNG/PU导电胶（RNG/PUⅠ、RNG/PUⅡ和RNG/PUⅢ）。运用多种检测手段对导电胶的导电性能、力学性能和热稳定性能进行了分析。结果表明：随着RNG质量分数的增加,三种导电胶的导电性能均增强,其导电逾渗阀值分别为10.0%、16.7%和20.0%;导电胶的拉伸剪切强度随RNG质量分数的增加呈先升后降的趋势,当w（RNG）=20%时导电胶的拉伸剪切强度为1.37～4.40MPa;RNG的加入使导电胶的热稳定性能明显提高。     

聚氨酯/镀银纳米石墨导电胶的制备与性能研究

以聚氨酯(PU)预聚体为基体,以镀银纳米石墨为导电填料,采用共混法制备PU/镀银纳米石墨导电胶,并与PU/纳米石墨导电胶进行电学性能、力学性能和热稳定性能对比。结果表明:PU/镀银纳米石墨导电胶和PU/纳米石墨导电胶的导电渗流阈值分别为3%和9%,此时对应的电导率分别为0.044 S/cm和0.012 S/cm;前者的力学性能(最大剪切强度为5.76 MPa)高于后者(最大剪切强度为3.65 MPa),并且前者的起始分解温度比后者提高了近10℃,说明前者的应用前景比后者更广阔。     

四针状氧化锌晶须/互穿网络聚合物复合材料研究

以CYD-127环氧树脂(EP)、聚氨酯(PU)、柔性固化剂聚醚胺D400和四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为原料制备了PU-EP IPNs互穿网络聚合物及其复合材料。通过红外光谱、热机械分析、热分析、电镜分析及力学性能测试研究了不同配方PU-EP IPNs的阻尼性能,以及填料T-ZnOw对PU-EP IPNs/T-ZnOw复合材料阻尼性能、拉伸性能和热稳定性的影响。研究表明:PU质量分数30%的PU-EP IPNs的有效阻尼温域(△T)最宽,达到113.3℃,PU质量分数10%的PU-EP IPNs的阻尼峰值最大。当改性T-ZnOw用量为环氧树脂质量的1%时,复合材料阻尼性能最好。T-ZnOw质量分数为2%时,复合材料拉伸强度最大。随T-ZnOw用量增加,复合材料热稳定性提高。     

镀银石墨/有机硅导电胶的耐热性能研究

以镀银石墨粉作为导电填料,环氧树脂(EP)改性有机硅树脂作为基料,制备镀银石墨/有机硅导电胶,并对导电胶的高温导电性能、耐热老化性能和热稳定性能进行了分析。研究结果表明:当老化时间为160 h、老化温度≤180℃时,导电胶的体积电阻率变化不大,剪切强度仍相对较高,说明导电胶可在此温度范围内较长时间使用。     

磨碎碳纤维增强环氧树脂复合材料的性能研究

利用两种不同的磨碎碳纤维粉体(CFP)填充环氧树脂(EP),通过熔融共混制备了EP/CFP复合材料。研究了CFP含量、长度与复合材料导电性能、力学性能和热稳定性能的关系,并考察了材料断口形貌。研究表明:P-100型CFP填充的质量分数为25%时,EP/CFP材料的体积电阻率为1.34×106Ω·cm;拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度和弯曲强度较EP分别提高了124%、186%、98.7%和66.7%,同时材料的热稳定性也略有提高。     

聚氨酯/13X分子筛复合材料的制备

采用预聚法制备了聚氨酯(PU)/13X分子筛复合材料。考察了在两种硬度下,分子筛含量对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响。结果表明,随着分子筛质量分数的增加,复合材料的拉伸强度、撕裂强度均呈上升趋势。当分子筛质量分数为5%、邵A硬度为70时其复合材料拉伸强度为31 MPa,撕裂强度达48.7 kN/m;当分子筛质量分数为5%、邵A硬度为80时其复合材料拉伸强度为42 MPa,撕裂强度达最大值61 kN/m。随着分子筛质量分数的增加,2种复合材料的溶胀度也有不同程度的下降。DSC分析表明,分子筛使PU/13X复合材料的结晶形态发生了改变,提高了其耐热温度。     

铜粉添加型导电胶的研制

以环氧树脂E-51为导电胶基体树脂、二乙烯三胺为固化剂,采用硅烷偶联剂(KH-550)对铜粉进行改性处理,并以此作为导电填料,制备了热固化各向同性导电胶。通过正交实验探讨了固化剂、硅烷偶联剂、还原剂、稀释剂和导电填料等因素对导电胶固化性能、粘接性能和导电性能的影响,并对导电胶的制备参数进行优化,得到了制备导电胶的最佳方案。实验结果表明,所制备的热固化各向同性导电胶具有制备工艺简单、粘接强度高(剪切强度≥20 MPa)和导电性能好(体积电阻率为1.50×10-3Ω·cm)等特点;经室温1000h老化实验后,导电胶的体积电阻率和剪切强度变化率<20%。     

聚氨酯/多壁碳纳米管复合薄膜的制备及其热稳定性研究

通过溶液共混的方法制备出聚氨酯(PU)/多壁碳纳米管(MWNTs)纳米复合薄膜,重点研究了MWNTs的加入对PU热稳定性能的影响。结果表明,加入质量分数3%的MWNTs,使PU的耐热性得到一定的提高;用Kissinger方法得出的降解活化能由198.01kJ/mol提高到250.05kJ/mol,薄膜的力学性能得到改善,拉伸强度提高了63.5%,伸长率提高了4.2%;TEM分析表明,质量分数3%的MWNTs在PU/MWNTs纳米复合薄膜中得到均匀分散。     

形状记忆剑麻微晶/聚氨酯复合材料的制备与性能（英文）

用剑麻微晶(MCFs)作为交联剂制备了交联型形状记忆聚氨酯(PU)复合材料,考察了MCFs含量不同的MCFs/PU复合材料的力学性能及形状记忆性能。结果表明,MCFs/PU复合材料的力学性能随MCFs含量的增加而明显提升。在MCFs质量分数为0.75%时复合材料具备最佳的力学性能,拉伸强度和扯断伸长率比纯PU可分别提高约80%和500%;同时可赋予MCFs/PU复合材料暂时形变并加热诱导其形状记忆,形状回复率最高可达96%,形状记忆性能优异。     

聚氨酯/水滑石复合材料的制备及性能研究

以水滑石(LDH)和聚氨酯(PU)为原料,采用溶液流延法成膜,制备了一系列不同LDH含量的复合材料;借助广角X射线衍射和扫描电镜对PU/LDH复合材料的结构和形貌进行了表征,并对其热稳定性能和力学性能进行了测试。结果表明:LDH在PU基体中以插层结构为主,PU大分子链部分插入LDH层间;适量的LDH粒子能够均匀分散在PU基体中;LDH对PU材料的热分解无阻隔作用;适量的LDH粒子能有效提高PU材料的拉伸强度和断裂伸长率,当PU/LDH复合材料中LDH的质量分数为5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大,分别为15.9 MPa和443.8%。     

抗静电环氧树脂胶粘剂的制备与性能研究

以导电碳黑和银粉为导电填料制备了抗静电环氧树脂(EP)胶粘剂,考察了导电填料的种类和用量对胶粘剂导电性能和力学性能的影响。研究结果表明,导电填料的种类对胶粘剂导电性能和力学性能的影响显著不同;以导电碳黑作为导电填料时,当w(导电碳黑)=5.0%时EP胶粘剂开始具备抗静电能力,当w(导电碳黑)≈7.1%时胶粘剂的体积电阻率发生突跃式下降;而以银粉作为导电填料时,当w(银粉)=0～38%时EP胶粘剂不具备抗静电能力。EP胶粘剂的拉伸强度和剪切强度随着导电碳黑用量的增加呈线性下降的趋势,而随着银粉用量的增加则呈线性上升的趋势。     

耐高温无机防静电胶粘剂的制备及性能研究

以磷酸铝胶粘剂为基体,锑掺杂的二氧化锡(ATO粉)为导电填料,制备无机防静电胶粘剂。研究了ATO粉用量对该胶粘剂的热稳定性、表面电阻率、介电性能和力学性能等影响。结果表明:当温度为200～800℃时,防静电胶粘剂具有良好的热稳定性(其热失重率仅为6%);防静电胶粘剂的表面电阻率主要与介质材料的性能有关,当w(ATO粉)=5%～30%时(相对于磷酸铝胶粘剂而言),表面电阻率在4.2～5.0 MΩ/m2之间;当w(ATO粉)=25%时,防静电胶粘剂的介电性能最优,而力学性能变化不大。     

胺化改性木质素合成聚氨酯胶粘剂的研究

采用Mannich法对纯化木质素进行胺化改性,以提高其活泼氢数量和木质素的反应活性;然后以此作为部分聚乙二醇的替代物,将其与异氰酸酯反应合成PU(聚氨酯)胶粘剂。结果表明:胺化木质素中引入的氮含量约为2.64%,说明木质素的活性明显提高;当w(胺化木质素)=25%时,相应PU胶粘剂的湿胶接强度(1.53 MPa)达到GB/T 9846—2004标准中Ⅰ类胶合板的指标要求,并且其热稳定性能得以明显提高;胺化木质素可以取代部分聚乙二醇,其含量对胶粘剂的力学性能和热稳定性能影响显著。     

石墨/环氧树脂导电胶的研究

研究了以石墨、环氧树脂、三乙醇胺及其它添加剂组成的导电胶体系。分别以鳞片石墨、还原石墨、鳞片石墨/铝粉作导电介质制备石墨导电胶。通过多种分析手段对三种石墨导电胶的导电性能、力学性能和热学性能等进行了考察三种石墨导电胶的性能参数为:当w(石墨)=35份时,鳞片石墨导电胶鳞片石墨/铝粉导电胶和还原石墨导电胶的体积电阻率分别为0.05690.48830.2794Ω·cm,剪切强度分别为6.211.19.3MPa,热失重速率分别为-8.7-4.7-7%/min[当w(石墨)=30份、升温速率为8℃/min时]。石墨导电胶具有良好的工业应用前景。     

无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂的制备与性能研究

以聚醚二元醇(DL-1000)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料合成端-NCO基PU(聚氨酯)预聚体;然后以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对其进行嵌段共聚改性,并以3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)/蓖麻油作为复合固化剂,制备出无溶剂型双组分有机硅改性PU胶粘剂。研究结果表明:硅烷键已引入PU胶粘剂中;随着KH-550含量的不断增加,胶粘剂的黏度增大、固化时间缩短、室温剪切强度下降且耐热性增强;通过调节不同KH-550含量,可制备出不同性能要求的胶粘剂;该胶粘剂的玻璃化转变温度(-45.9℃)相对较低,说明其耐寒性相对较好。     

Investigation of Nanographite/Polyurethane Electroconductive Adhesives: Preparation and Characterization

The electrical conductivity of electroconductive adhesives, prepared from polyurethane resins filled with the modified graphite was studied in this paper. The types of modified graphite were named: nanoscale graphite (NanoG); reduced NanoG (RNG); and oxidized NanoG (ONG). It was found that the electrical conductivity of all the investigated adhesives increased as the fraction of filler increased. The shear strength of adhesives was also determined. It was observed that the strength of the adhesive joints to aluminum, increased with an increase in filler content of up to 16.7–20 wt%, followed by a decrease in the strength as the filler content increased to 40 wt%. Thermo-gravimetric analysis showed that the addition of NanoG, RNG and ONG exhibited a beneficial effect on the thermal stability of pristine polyurethane.     

新型不黄变聚氨酯胶粘剂的研究

介绍了一步法合成新型不黄变聚氨酯(PU)胶粘剂的原料选择及合成工艺,并按相关的国际标准进行了性能测试。通过大量实验确定了聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的最佳合成工艺路线是:反应时间为5～10min、反应温度为100～115℃、w(二月桂酸二丁基锡)为0.5%、R值为1.05、后熟化时间为4～10h和后熟化温度为120～140℃。由此制得的新型不黄变PU胶粘剂具有结晶度高、结晶速率快、内聚强度大、耐热性好、剥离强度高、稳定性好且综合性能优良等特点。     

Preparation and Characterization of Electroconductive Adhesives of NanoG/Polyurethane-Epoxy IPNs

Polyurethanes (PU) based on toluene diisocyanate (TDI) and polypropylene glycol 2000 (PPG) were reacted with an epoxy resin (EP) to prepare interpenetrating polymer networks (IPNs). Three kinds of electroconductive adhesives were prepared by dispersing nano-graphite (NanoG) into different matrices, i.e., pure PU, crosslinked PU/EP, and pure EP. The effects of epoxy content on morphological structure, conducting properties, thermal stability, and adhesive properties of the electroconductive adhesives were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, standard digital multimeter, dynamic mechanical thermal analysis, and lapshear tests. The results indicate that epoxy in the polyurethane-epoxy IPN adhesives plays an important role in clanging the morphological structure and improving conductivity properties, thermal stability, and adhesive properties of the electroconductive adhesives of PU.     

螺旋桨用榉木层板胶粘剂性能测试及工艺研究

为了解决木质螺旋桨的稳定性与变形问题,选用自制的聚氨酯(PU)胶粘剂对榉木层板进行胶接后再加工成螺旋桨。分别对胶接件的力学性能、耐热性、耐寒性、耐水性和耐湿热老化性能等进行了测定,探索了自制PU胶粘剂的最佳工艺条件,并进行了常温、高低温处理后的发动机试车试验。结果表明:自制PU胶粘剂具有较高的综合力学强度及稳定性能(其平均常温拉伸剪切强度和压缩剪切强度分别为8.13 MPa和15.00 MPa,平均高低温拉伸剪切强度和压缩剪切强度分别超过6.50 MPa和7.10 MPa;在水中浸泡20 h或湿热环境中放置24 h后,其平均压缩剪切强度分别为5.85 MPa和11.75 MPa),完全满足木质螺旋桨的使用要求。