复合交联改性玉米淀粉胶粘剂的制备与性能研究

以玉米淀粉为原料,以三乙醇胺作为基础交联剂,并分别引入少量硼砂、硅烷偶联剂(KH-560、KH-550)和三偏磷酸钠对玉米淀粉胶粘剂进行复合交联改性。研究结果表明:通过交联度、粘接强度、耐水性和黏度等测定,优选出制备玉米淀粉胶粘剂的最佳工艺条件是反应温度为65℃、pH为10~11、反应时间为3.0 h和m(三乙醇胺)∶m(KH-560)=1∶0.33;由最佳工艺条件制得的玉米淀粉胶粘剂具有良好的综合性能,其交联度(溶胀度为1.47)相对较高、粘接强度(为1.041 2 MPa)和黏度(为30 s)相对最大,并且其室温耐水性和60℃耐水性俱佳。     

丙烯酸酯乳液胶粘剂的合成及性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)为软单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体、丙烯酸(AA)为功能单体、过硫酸铵(APS)为引发剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂和十二烷基硫酸钠(SDS)/烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,采用半连续种子乳液聚合法合成了丙烯酸酯乳液胶粘剂;然后采用单因素试验法优选出制备该胶粘剂的最优方案。研究结果表明:当m(BA)∶m(MMA)=4∶1、w(APS)=0.4%～0.5%、w(AA)=2%～3%和w(KH-570)=1.0%(均相对于共聚单体总质量而言)时,相应胶粘剂的粘接强度(剥离强度为123.4 N/m、拉伸剪切强度为0.49 MPa)相对最大、耐水性(吸水率为18.91%)相对较好。     

共混改性EVA水基胶粘剂的制备及其低温粘接性能

以EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)乳液、PU(聚氨酯)乳液、PVA(聚乙烯醇)溶液和CaCO3为主要原料,制备出一种共混改性EVA乳液胶粘剂。考察了聚合物乳液组成、填料、PVA和使用温度等因素对该乳液胶粘剂的黏度、粘接强度、开放时间和耐水性等影响。结果表明:以DA-103型EVA乳液/U54型PU乳液作为复合基体,当m(EVA乳液)∶m(PU乳液)∶m(PVA溶液)∶m(CaCO3)=18∶27∶30∶25时,相应胶粘剂的低温粘接强度比市售白乳胶提高了50%以上。     

有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备及表征

以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、八甲基环四硅氧烷(D4)、丙烯酸酯类单体为原料,制备了有机硅改性丙烯酸酯乳液.考察了乳化剂配比、有机硅用量对乳液及乳胶膜性能的影响,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、透射电镜进行了表征.结果表明KH-570先与低聚体D4开环预聚,再与丙烯酸酯类单体进行自由基聚合,可得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;当有机硅占单体总质量的9%,其中m(KH-570)∶m(D4)=1∶9,m(MS-1)∶m(AEO)=2∶1时,乳液的黏度、凝胶率和乳胶膜的硬度随有机硅用量的增加而增大,乳胶膜的吸水率则降低;乳胶粒表面光滑均一,呈规则的圆球状,平均粒径为100 nm,其重均摩尔质量Mw=1.75×104g/mol,摩尔质量分布Mw/Mn=1.3.     

汽车挡风玻璃黑边用底涂剂的制备与性能研究

以低Mr(相对分子质量)的聚醚三元醇、异氰酸酯三聚体、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)改性硅烷、硅烷偶联剂KH-560(环氧基三甲氧基硅烷)及其他助剂为原料制备底涂剂。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)法和红外光谱(FT-IR)法对其结构进行了表征,并探讨了R值[即R=n(—NCO)∶n(—OH)]、n(改性硅烷)∶n(KH-560)比例和改性硅烷掺量等对底涂剂的表干时间、粘接强度、附着力及耐水性等影响。研究结果表明:当R=3.0∶1、n(改性硅烷)∶n(KH-560)=2.0∶1和w(改性硅烷)=1.5%(相对于总单体质量而言)时,底涂剂的综合性能相对最好,并且其可有效提高PU(聚氨酯)密封胶与挡风玻璃黑边之间的粘接强度和耐水性。     

硅烷偶联剂改性建筑硅酮密封胶的研究

制备了一系列建筑用硅酮密封胶,研究了硅烷偶联剂的种类(如KH-550、KH-560、A-151和A-171等)、掺量和复配比对密封胶的表干时间、固化时间、硬度、粘接强度、拉伸强度和断裂伸长率等影响。研究结果表明:KH-550可大幅增强密封胶的粘接强度和拉伸强度,A-171对断裂伸长率的提升效果相对最佳,KH-550与A-171复配可有效改善密封胶的拉伸性能;当m(KH-550)∶m(A-171)=20∶80~40∶60、w(复合硅烷偶联剂)=0.85%(相对于107胶质量而言)时,密封胶的综合性能相对最好。     

有机硅泡沫材料用有机硅改性丙烯酸酯压敏胶的研究

以MMA(甲基丙烯酸甲酯)作为硬单体、BA(丙烯酸丁酯)作为软单体和KH-570(硅烷偶联剂)作为有机硅单体,采用自由基溶液聚合法制备出一种硅丙-PSA(有机硅改性丙烯酸酯压敏胶),并着重探讨了该PSA对粘接低表面能SF(有机硅泡沫材料)的可行性。研究结果表明:硅丙-PSA对SF基材具有良好的粘接性能,并且对SF基材的压缩性能、耐热性能无显著影响;有机硅单体含量及PSA胶层厚度对180°剥离强度影响较大,当PSA胶层厚度为100μm、w(KH-570)=0.5%(相对于总单体质量而言)时,PSA的剥离强度(1.53 N/25 mm)相对最大;当w(KH-570)=1.0%时,PSA的综合粘接性能(如初粘力、持粘力和剥离强度等)相对最好。     

混凝土裂缝修复用环氧树脂压注胶的制备与性能研究

以低黏度EP(环氧树脂)、固化剂(593)、复合稀释剂(501和692)、偶联剂(KH-560)及消泡剂(B-313)等为主要原料,制备了可用于宽度0.05~1.50 mm的混凝土裂缝修复的EP压注胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(501)∶m(692)∶m(593)∶m(KH-560)∶m(B-313)=100∶10∶10∶30∶2∶0.5时,制备的EP压注胶之综合性能相对最优(黏度为143 m Pa·s、适用期为42 min、压缩强度为54 MPa、拉伸强度为33 MPa和弯曲强度为42 MPa),并呈非脆性破坏特征;该EP压注胶的粘接剪切强度为17 MPa、正拉粘接强度为4 MPa和界面破坏形式为混凝土内聚破坏,完全满足GB 50728—2011标准中的指标要求。     

改性聚醋酸乙烯玻璃纤维网格布定型胶的研制

采用核/壳乳液聚合工艺,以醋酸乙烯(VAc)为主单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为改性单体、丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为交联单体,合成出一种玻璃纤维定型用的改性聚醋酸乙烯(PVAc)粘合剂。研究结果表明:当聚合温度为75℃、m(AA)∶m(VAc)∶m(MMA)∶m(NMA)∶m(BA)=1∶35∶7∶1.5∶12时,改性PVAc乳液既具有优良的粘接性能,又具有很强的粘接性、耐水性、耐碱性和弹性,并可赋予玻璃纤维良好的定型防腐功效。     

有机硅改性含磷苯丙防锈乳液的合成与性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸单丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体,磷酸酯PAM-100为功能单体,硅烷偶联剂KH-570为改性剂合成了防锈苯丙乳液。研究了乳化剂的选择以及用量、软硬单体比例、磷酸酯的用量及加入方式、有机硅的添加量对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,n(BA)∶n(St+MMA)=1∶1.75,SR~10/DNS-458为乳化剂,用量为单体质量分数的0.8%~1.0%,延后方式滴加质量分数3%的磷酸酯,KH-570质量分数1%时,乳液性能稳定,凝胶率小,涂膜硬度和耐水性良好,3%的中性盐水中浸泡360 h,漆膜无明显起泡生锈现象,与普通商品苯丙乳液相比,具有优异的防锈性能。     

纳米TiO2/PSB复合乳液的制备与性能研究

为了提高丁苯乳液涂膜力学性能,用硅烷偶联剂(KH-570)改性纳米TiO2,采用半连续种子乳液聚合法,制备TiO2/聚丁苯(PSB)复合乳液。采用FT-IR、TEM表征TiO2/PSB复合乳液乳胶粒子结构,结果表明合成了以TiO2为核的核壳结构纳米TiO2/PSB乳胶粒子。探讨了纳米TiO2、乳化剂、电解质、引发剂及增稠剂用量、聚合时间与温度、单体配比等对TiO2/PSB复合乳液性能的影响。确立了适宜的聚合工艺条件:纳米TiO2、乳化剂用量分别为总质量的0.5%和3.5%,电解质和引发剂用量为单体质量的0.4%,聚合温度和时间分别为64℃和3.5 h,可制备出高固高黏且性能优良的复合乳液。经纳米TiO2改性的PSB复合乳液涂膜性能较未改性的,在黏度、硬度、耐冲击性、耐洗刷性、附着力及耐水性等方面均有明显改善。     

第二代双组分丙烯酸酯胶粘剂中改性纳米Al_2O_3应用研究

为进一步改善第二代双组分丙烯酸酯胶粘剂(SGA)韧性差、耐冲击性欠佳等缺点,采用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米Al2O3(nano-Al2O3)表面进行改性,并将改性nano-Al2O3以物理高速剪切方式引入体系中,配制高性能的SGA。研究结果表明:当w(KH-570)=3.5%、水解时间为1.0 h时,KH-570对nano-Al2O3的改性效果最佳;当w(改性nano-Al2O3)=3%时,相应SGA的增强增韧效果最佳,其剪切强度>27 MPa、冲击强度>28 kJ/m2且胶液透明性良好。     

加成型有机硅灌封胶的粘接性能研究

以丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)和正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,制备了两种加成型有机硅灌封胶用粘接增强剂。采用红外光谱(FT-IR)法对其结构进行了表征,并探讨了两种粘接增强剂对灌封胶及其铝基胶接件的剪切强度、黏度、拉伸强度、断裂伸长率和硬度等影响。结果表明:粘接增强剂的引入能明显提高灌封胶的粘接性能,其中含环氧基粘接增强剂的增强效果相对较好;当w(含环氧基粘接增强剂)=0.6%(相对于灌封胶总质量而言)时,灌封胶的剪切强度(1.21 MPa)比无粘接增强剂体系提高了570%左右。     

硅丙微乳液的合成与性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和有机硅(KH-560)为共聚单体,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用种子乳液聚合法制备硅丙微乳液。通过单因素试验法优选出制备硅丙微乳液的最佳工艺条件。结果表明:当聚合反应温度为80℃、反应时间为3 h、m(BA)∶m(MMA)=4∶3、w(KH-560)=8%、复合乳化剂中m(OP-10)∶m(SDS)=1∶2且w(复合乳化剂)=3%时,单体转化率超过70%,硅丙微乳液具有良好的稳定性和耐介质性能。     

KH-570对硅丙核/壳乳液合成及性能影响的研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和丙烯腈(AN)为主要原料,γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂,采用半连续种子乳液二阶段聚合法制备出一种核/壳结构型硅丙乳液。研究结果表明:KH-570含量对胶膜吸水率影响较小;胶膜力学性能及其保持率随KH-570含量增加而增大;当w(KH-570)=5%(相对于单体总质量而言)时,乳液及其胶膜的综合性能相对最好,其吸水率、拉伸强度和断裂伸长率分别为6.92%、13.37 MPa和43.98%,吸水48 h后拉伸强度和断裂伸长率分别为12.01 MPa和40.02%,吸水48 h后拉伸强度和断裂伸长率的保持率分别为89.83%和91.41%。     

基于反相微乳液法的改性纳米二氧化钛溶胶的制备与结构

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,丙烯酸(AA)为助乳化剂,甲基丙烯酸甲酯为油相,配合适量的水,构建反相(W/O)微乳液,研究了该微乳液体系的相行为。利用该微乳液体系,通过钛酸丁酯水解制备了纳米二氧化钛(TiO2)溶胶,并用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对其进行改性,采用红外光谱和透射电镜对改性前后纳米TiO2的结构进行了表征。结果表明,当CTAB/AA质量比为2/3,形成的反相微乳液单相区最大。KH-570以化学键的形式接枝到纳米TiO2表面,改性纳米TiO2的平均粒径在10nm左右且分散均匀。     

偶联剂对淀粉/丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用乳液共混法制备了淀粉/丁苯橡胶(SBR)以及间苯二酚甲醛树脂(RF)改性淀粉/SBR复合材料,考察了偶联剂对2种复合材料硫化特性、力学性能的影响,并用扫描电镜观察了其相态结构。结果表明,各种偶联剂都能在一定程度上提高淀粉/SBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度,其中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和N-β(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)的增强效果最为显著;采用RF对淀粉进行改性,RF改性淀粉/SBR复合材料的力学性能较之淀粉/SBR复合材料的力学性能有了进一步提高。橡胶相与淀粉相界面结合的改善是RF改性淀粉/SBR复合材料力学性能提高的主要原因。     

核/壳型含氟硅苯丙乳液的合成及性能

以氟硅偶联剂——丙烯酸六氟丁酯(HFBA)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)同时作为苯丙乳液的改性剂,采用种子乳液聚合法制得了核/壳型氟硅改性苯丙乳液。研究了氟硅偶联剂比例及用量对该改性乳液基本性能及应用性能的影响。结果表明:当n(HFBA)∶n(KH-560)=1∶2、w(HFBA+KH-560)=7%时,改性乳液的综合性能最佳,其平均粒径为243 nm、粒径分布较窄(多分散指数为0.237),乳胶膜的玻璃化转变温度为-18.40℃和37.81℃、吸水率(11.83%)相对最低且铅笔硬度(2H)相对较高,同时该乳胶膜具有良好的成膜性、附着力、耐水性、储存稳定性和Ca2+稳定性。