双马来酰亚胺改性耐高温环氧树脂胶粘剂的研究

以BMI(双马来酰亚胺)作为改性剂、DDM(4,4’-二氨基二苯甲烷)作为固化剂,制备耐高温EP(环氧树脂)胶粘剂。研究结果表明:采用正交试验法优选出制备BMI/EP/DDM胶粘剂的最优方案为m(EP)∶m(DDM)=1∶1.00、m(BMI)∶m(EP)=0.4∶1、混合搅拌时间为30 min和搅拌转速为300 r/min;采用非等温DSC(差示扫描量热)法和T-β(温度-升温速率)外推法,确定了该胶粘剂的固化工艺条件为"60℃处理3 h→88℃处理2 h→112℃处理2 h→121℃处理2 h";经BMI改性后,耐高温EP胶粘剂的耐热性和力学性能均有所提升。     

纳米SiO2改性BOZ/BMI/BADCy共聚物的制备及性能研究

研究了纳米SiO2含量对苯并恶嗪树脂(BOZ)/双马来酰亚胺(BMI)/双酚A型氰酸酯(BADCy)/纳米SiO2复合材料力学性能、热性能和吸水性能的影响。结果表明,当纳米SiO2质量分数为3%时,BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有较高的强度和良好的韧性,其缺口冲击强度和弯曲强度比BOZ/BMI/BADCy共聚物分别提高了11.6%和8.5%;同时,纳米SiO2质量分数为3%时BOZ/BMI/BADCy/纳米SiO2复合材料具有优异的耐热性,其初始热分解温度和最大热分解温度分别为343.2℃和430.3℃。     

粉状脲醛树脂的制备及性能优化

采用M(三聚氰胺)对UF(脲醛树脂)改性,并经高温干燥过程制备粉状MUF(三聚氰胺改性脲醛)树脂,并对M掺量、M两次添加比例、树脂固含量与固化剂影响MUF树脂性能规律进行探究。结果表明:随三聚氰胺添加量增加,MUF粉状树脂甲醛释放量逐渐降低,胶接强度先增后降,并在w(M)=5%(相对于UF总质量而言)时达到最佳;当M两次添加比例m(M_1)∶m(M_2)=1∶4,树脂胶接强度最大,粉状树脂颗粒均匀,分散性较好;液体MUF树脂固含量为30%时,干燥后制备的粉状树脂胶接强度最大、甲醛释放量最低;m(固体固化剂)∶m(粉状树脂)=15∶100比例混合时,MUF树脂胶粘剂综合性能最佳。     

水性异氰酸酯交联剂/VAE复合胶粘剂的制备与应用

将六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体在自制的丙烯酸树脂乳液中乳化,制得水性异氰酸酯交联剂乳液;然后将交联剂乳液与VAE乳液(醋酸乙烯-乙烯共聚乳液)复配,制得木材用胶粘剂。结果表明:当m(丙烯酸树脂)∶m(异氰酸酯)=2∶1、m(水性异氰酸酯交联剂乳液)∶m(VAE乳液)=1∶2、施胶量为300 g/m2和热压温度为110～130℃时,细木工板的胶接强度(0.85 MPa)、横向静曲强度(22.6 MPa)和耐水性(80℃热水中浸泡10 h不开胶)均达到较佳值,并且均符合GB/T 9 846-2004标准。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

纳米SiO_2改性EP/BMI/CE树脂体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法对纳米二氧化硅/环氧树脂/双马来酰亚胺/氰酸酯(nano-SiO2/EP/BMI/CE)树脂进行了固化反应动力学和固化工艺研究。通过Kissinger法和Ozawa法求得了nano-SiO2/EP/BMI/CE树脂体系固化反应动力学的表观活化能。结果表明:改性CE树脂体系的固化工艺参数为凝胶温度112℃、固化温度195℃及后处理温度213℃,进而确定了改性CE树脂体系的最佳固化工艺条件为"150℃/3 h→180℃/3 h→200℃/2 h";改性CE树脂体系的平均表观活化能为59.90 kJ/mol。     

间苯二胺/低分子聚酰胺协同固化EP胶粘剂的研究

在EP(环氧树脂)/低分子PA(聚酰胺)胶粘剂体系中,通过添加适量的改性液体m-PDA(间苯二胺)固化剂,能明显提高胶粘剂体系的力学性能。研究结果表明:当m(EP)∶m(PA)=10∶5时,胶粘剂的综合力学性能最佳;当固化剂中m(m-PDA)∶m(PA)=31.03∶100时,相应胶粘剂的剪切强度(17.68 MPa)和压缩强度(94.34 MPa)俱佳,其EP/低分子PA/m-PDA固化体系的表观活化能(49.39 kJ/mol)介于EP/PA固化体系(59.11 kJ/mol)和EP/m-PDA固化体系(42.15 kJ/mol)之间。     

淀粉与脲醛树脂复合胶粘剂的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、硼砂、玉米淀粉、次氯酸钠、亚硫酸钠和纳米高岭土等为主要原料,制备淀粉胶粘剂;然后以常温固化的UF(脲醛树脂)作为淀粉胶粘剂的交联改性剂,制备UF/淀粉复合胶粘剂。研究结果表明:当w(PVA)=10%、m(硼砂)∶m(干淀粉)=12.5∶30、w(纳米高岭土)=2%和m(淀粉胶)∶m(UF胶)=5∶5时,相应复合胶粘剂的综合性能(包括流动性、耐水性和干湿胶接强度)相对最佳。     

卫生级PVC-U给水管用胶粘剂的研制和应用

以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂、乙酸乙酯/环己酮为混合溶剂、偶联剂为改性剂,采用溶剂法制成了一种卫生级PVC-U给水管用胶粘剂。考察了基体树脂、混合溶剂和施工方法等对胶粘剂黏度、粘接强度的影响。结果表明:当m(基体树脂)∶m(乙酸乙酯)∶m(环己酮)∶m(偶联剂)=24∶55∶120∶0.5、固化时间为16 h时,胶粘剂的综合性能良好,并且其卫生指标的实测结果满足GB/T 17219—1998标准要求;该胶粘剂是PVC-U给水管材/管件胶接用理想的胶粘剂。     

水下环氧树脂用固化剂的制备

以混合多元胺(1,6-己二胺和三乙烯四胺)、混合酚(苯酚、壬基酚和间甲酚)和多聚甲醛为主要原料,采用Mannich反应制备出一种水下EP(环氧树脂)用新型酚醛胺固化剂,并采用正交试验法优选出制备该固化剂的最佳工艺条件。研究结果表明:当n(苯酚)∶n(壬基酚)=1.5∶1、n(间甲酚)∶n(壬基酚)=1.5∶1、n(混合酚)∶n(多聚甲醛)=0.7∶1、n(多聚甲醛)=0.3 mol、n(1,6-己二胺)∶n(三乙烯四胺)=1.0∶1、n(混合胺)∶n(多聚甲醛)=1.6∶1、反应时间为3.0 h和反应温度为80℃时,制成的固化剂用于水下EP胶粘剂时,其在潮湿环境施胶后立即在水中固化24 h,相应胶接件的湿态剪切强度为7.2⁷.6 MPa;当w(固化剂)=40%(相对于EP质量而言)时,室温EP浇铸体的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度分别为57 MPa、12.6%、116 MPa和15.6 kJ/m2。     

双马来酰亚胺改性苯并噁嗪树脂的力学性能及摩擦性能

苯并噁嗪(BOZ)树脂作为一种新型的热固性PF(酚醛树脂),具有诸多优异性能,但其韧性和耐磨性较差。以AE-BMI(含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体)为改性剂制备AE-BMI/BOZ改性树脂,并对其力学性能和摩擦性能进行了研究。结果表明:适量的AE-BMI对BOZ树脂具有明显的增韧增强作用,并且其耐磨性也明显提高;当w(AE-BMI)=15%时,AE-BMI/BOZ改性体系的弯曲强度(125.53 MPa)和冲击强度(11.57 kJ/m2)分别比纯BOZ体系提高了57%和60%,并且其摩擦因数(0.27)和磨损率[18.50×10-6mm3/(N.m)]分别比纯BOZ体系降低了15.6%和50.6%。     

汽车用耐高温结构胶的研制

以双组分环氧树脂(EP)为基体树脂、4,4′-二氨基二苯砜(DDS)改性双马来酰亚胺(BMI)为固化剂,采用共混法制备出一种汽车同步器用耐高温结构胶。采用差示扫描量热(DSC)法、热重分析(TGA)法和动态力学分析(DMA)法考察了不同固化工艺和不同配方对结构胶的粘接性能、耐热性能及耐冻融循环性能等影响。结果表明:当m(双组分EP)∶m(预聚体或固化剂)=1.0∶1.0以及采用阶梯升温固化工艺"150℃/1 h→180℃/2 h→200℃/1 h"时,该结构胶具有良好的粘接性能(用于碳纤维与金属间粘接时)和工艺性能,其室温剪切强度为33.9 MPa、180℃剪切强度为23.7 MPa;该结构胶可在低于180℃环境中长期使用,并完全满足汽车同步器的使用要求。     

环氧树脂室温固化体系的研制及性能研究

以兼具引发剂和稀释剂功能的自制BH-1为固化剂,通过引入低黏度活性稀释剂,制备室温固化EP(环氧树脂)胶粘剂;然后以EP/BH-1/活性稀释剂为基体、单向玻璃纤维为增强材料,制备相应的复合材料。研究结果表明:当w(BH-1)=4%时,EP浇铸体的室温(25℃)凝胶时间约为8.5 h和玻璃化转变温度(Tg)为130.9℃,并具有优异的力学性能,其冲击强度为50.0 kJ/m2、拉伸强度和模量分别为0.075 GPa和2.80 GPa、弯曲强度和模量分别为0.136 GPa和3.02 GPa;当m(EP)∶m(BH-1)∶m(活性稀释剂)=100∶4∶10时,复合材料的弯曲强度(0.984 GPa)和层间剪切强度(56.1 MPa)分别提高了26.4%和15.2%。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

氯丁胶用低毒性溶剂体系的设计

以甲缩醛(MET)、碳酸二甲酯(DMC)、甲基环戊烷(MCP)、丙酮(DMK)、乙酸乙酯(EAC)、环己烷(CHA)和溶剂油等作为氯丁胶及其预反应液的低毒性溶剂,以m(溶剂)∶m(2402酚醛树脂)∶m(活性氧化镁)∶m(三乙醇胺)=10∶10∶1∶0.1制取预反应液,探讨了不同的低毒性溶剂体系对氯丁胶性能的影响。结果表明:以m(MCP)∶m(MET)=4∶1作为预反应液的低毒性溶剂体系,效果较好;当混合溶剂中V(EAC)∶V(MCP)∶V(溶剂油)∶V(DMC)∶V(MET)=20∶10∶40∶10∶20、w(混合溶剂)=70%～80%时,相应氯丁胶黏度适中、施工性好、黏性保持时间长、粘接强度高且符合环保要求。     

热塑性树脂改性氰酸酯树脂研究

采用热塑性树脂对双酚A型氰酸酯树脂（BADCy）进行增韧改性,根据改性BADCy的DSC曲线确定了改性BADCy的固化工艺。结果表明,热塑性树脂的加入对BADCy的固化行为影响较小,但能极大地提高BADCy的力学性能,当热塑性树脂质量分数为8％时,其弯曲强度和冲击强度分别从改性前的104．0MPa和6．0kJ／m^2提高到120．1MPa和14．2kJ／m^2,有效地增大了BADCy的韧性。