有机硅硼改性环氧树脂胶粘剂的研制

以环氧树脂(EP)和有机硅硼改性EP预聚物为主体材料,研制出一种可室温固化、高温使用且固化压力仅为接触压力的胶粘剂。并通过SEM、热重分析法和力学性能测试等手段对该胶粘剂的性能进行了研究。实验结果表明,有机硅硼改性EP预聚物与纯EP相容性很好,有机硅硼的加入明显提高了EP的韧性、耐热性和力学性能(尤其是高温时的剪切强度);当m(EP)∶m(有机硅硼改性EP预聚物)=100∶40时,剪切强度为14.84 MPa(20℃)和4.88 MPa(100℃),与未改性前相比,高温时的强度损失率由改性前的81.0%降低至67.1%;该胶粘剂可在100℃时长期使用,短期可耐150℃的高温。     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的性能研究

以聚酯多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)合成了—NCO封端的聚氨酯预聚物,然后与环氧树脂反应,得到聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP),并用PU/EP为原料制备了改性环氧树脂胶粘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对聚氨酯改性环氧树脂进行了表征,考察了PU含量对改性环氧胶粘剂的剪切强度、剥离强度、硬度及耐热性的影响,分析了PU含量对改性环氧胶粘剂外观和微观形貌的影响。研究结果表明:当w(PU)=20%(相对于总质量而言)时,改性环氧胶粘剂的粘接性能达到最佳:剪切强度为29.9 MPa,比改性前提高27%;剥离强度为4.56 N/mm,比改性前提高251%;但是硬度和玻璃化转变温度(Tg)降低,硬度为73.4,Tg为59.69℃。     

航空航天用耐高温苯并噁嗪树脂胶粘剂

以苯并噁嗪树脂(BZ)为胶粘剂主体树脂、四官能团环氧树脂为改性剂、聚醚酰亚胺为增韧剂,研制出一种耐高温的BZ胶膜。性能测试结果表明,BZ胶膜可在190℃下固化,能耐高温,其玻璃化转变温度(T)达到224℃。空气中5%的热失重率达到了400℃以上,具有较好的耐烧蚀g性;氮气中800℃时的残炭率为48%。该胶膜粘接可靠性较高,常温剪切强度为23.0 MPa,140℃剪切强度为28.0 MPa,200℃剪切强度达到12.0 MPa。BZ胶膜在贮存和运输过程中无需冷藏,室温贮存60 d,工艺性能及粘接性能保持不变。预期在航空航天等多种型号产品上可得到应用。     

氰酸酯胶粘剂的中温固化及其性能研究

制备了环氧树脂和液体端羟基丁腈橡胶改性双酚A型氰酸酯胶粘剂,采用红外光谱、DSC、TGA及DMA研究了催化剂二丁基二月桂酸锡对胶粘剂固化行为、固化产物结构、耐热性和力学性能的影响。结果表明,加入催化剂后该胶粘剂在140℃下固化度为88.7%;固化物T g达到199.4℃,失重5%的温度(T d5)为344.7℃;25℃、150℃和200℃的剪切强度分别为29.4 MPa、27.7 MPa和20.0 MPa,150℃和200℃的强度保持率高达94.2%和68.0%。该胶储存稳定,25℃下放置50 d后仍具有良好常温及高温力学强度。     

玻纤粉增强单组分湿固化PU胶粘剂的制备及性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)改性的玻纤粉为增强填料,采用一步合成法制备了综合性能优良的单组分湿固化PU(聚氨酯)胶粘剂。研究结果表明:当w(玻纤粉)=15%(相对于PU胶粘剂质量而言)时,PU胶粘剂的拉伸强度、拉伸剪切强度分别提高了32.90%、33.71%;含玻纤粉PU胶粘剂之初始分解温度比无玻纤粉体系提高了19℃,400℃时前者的热失重率由80.52%降至73.64%、吸水率降低,说明适量的玻纤粉能提升PU胶粘剂的耐热性和耐水性。     

太阳能/风能发电系统储能电池用密封材料

以改性环氧树脂(EP)与改性胺类固化剂为原料,制备了1种发电系统储能用电池密封胶,通过力学性能测试及DSC分析研究了各组分及配比对胶粘剂性能的影响。结果表明,当m(改性EP)∶m(固化剂)=100∶25,固化条件为60℃/1.5 h时胶粘剂玻璃化转变温度达到75.68℃,冲击强度23.67 kJ/m2、剪切强度8.23 MPa。改性EP具有良好的增韧效果,提高了胶粘剂的耐冲击性和粘接性能,而对其耐热性能影响不大。该密封材料可以满足太阳能/风能发电系统对储能电池的高品质要求。     

有机硅胶粘剂的耐热性能研究

以自制的有机硅树脂为基体,通过添加耐热填料制得一种耐高温胶粘剂。探讨了无机耐热填料的受热温度、受热时间对胶粘剂剪切强度的影响。试验结果表明:当m(TiO2)∶m(ZnO)=1.0∶1.0时,胶粘剂在300℃时受热1 h,能够获得高达6.61 MPa的拉伸剪切强度;当受热时间延长至4 h时,胶粘剂仍可保持5.20 MPa的剪切强度;350℃受热1～4 h,胶粘剂获得了5.53～4.01 MPa的剪切强度;在400℃分别受热1 h和4 h,胶粘剂的剪切强度降至3.65 MPa和2.54 MPa。随着受热温度的升高、受热时间的延长,胶粘剂的剪切强度呈下降趋势。     

氨基硅烷偶联剂改性凹凸棒石在UF胶粘剂中的应用研究

利用不同硅烷偶联剂改性ATP(凹凸棒石)或SiO2-ATP,并制备了相应的UF(脲醛树脂)胶粘剂。探讨了改性ATP或SiO2-ATP的工艺条件及其对UF胶粘剂的甲醛释放量、剪切强度等影响。结果表明:含氨基的硅烷偶联剂(A-1160和KH-792)对ATP/UF或SiO2-ATP/UF胶粘剂的甲醛释放量、剪切强度的影响较大;当w(A-1160或KH-792)=15%(相对于ATP质量而言)、w(改性ATP)=10%(相对于甲醛和尿素总质量而言)时,经60℃、3 h吸附后,相应UF胶粘剂的甲醛释放量分别下降了53.27%或53.04%,剪切强度分别增加了57.27%或46.73%;当w(A-1160或KH-792)=15%、w(改性SiO2-ATP)=10%时,经60℃、2 h吸附后,相应UF胶粘剂的甲醛释放量分别下降了34.84%或48.82%,剪切强度分别增加了68.88%或55.38%。     

佛寺建筑木材修复用聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

研究了预聚物种类、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)含量对佛寺建筑木材修复用聚氨酯胶粘剂硬度、剪切强度、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,当HDDA含量为24%时,聚氨酯胶粘剂的硬度和剪切强度最大、表干时间适中,粘度、硬度、剪切强度和表干时间分别为7034mPa·s、53D、8.30MPa和31s;预聚物A:A1:A2=1:1:1时聚氨酯胶粘剂的硬度和剪切强度较大、热稳定和阻燃性最好,此时聚氨酯胶粘剂的Tmax1、Tmax2、T5%和550℃残炭量分别为302.36、392.54、246.29℃和10.29%,硬度和剪切强度分别为58D和8.06MPa,垂直燃烧结果为V2级,极限氧指数为26.1%。     

单官能氰酸酯改性氰酸酯胶粘剂的性能研究

为了获得更好介电性能的氰酸酯胶粘剂材料,采用自合成的单官能团氰酸酯改性氰酸酯树脂。研究了单官能氰酸酯对胶粘剂的反应活性、介电性能、力学性能以及动态热机械行为的影响。自制促进剂对氰酸酯树脂的固化具有较高的促进作用,配合单官能氰酸酯能实现中温固化。研究结果表明,单官能氰酸酯能有效提高固化反应程度、介电性能和力学性能。当单官能氰酸酯加入量为10%(wt),促进剂加入量为2%(wt)时,固化起始反应温度降为126.6℃,介电损耗降为0.0041,室温剪切强度30.2MPa,板-板剥离强度为36.2N/cm,玻璃化转变温度降低50℃左右。     

环氧氯丙烷改性水性硝化纤维乳液的制备及性能

以硝化纤维(NC)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)等为主要原料,制得自乳化型WNC(水性硝化纤维)乳液;然后以环氧氯丙烷(ECH)为交联改性剂,制成改性WNC乳液胶粘剂。研究结果表明:当w(DMPA)=3.5%、w(ECH)=7%时,改性WNC乳液具有优良的储存稳定性,其胶膜耐水性(吸水率为9.1%)、T型剥离强度(7.1 N/mm)、拉伸强度(14.9 MPa)和断裂伸长率(529.3%)俱佳,柔韧性和耐热性优异。     

中温固化单组分EP结构胶的研究

利用超细微双氰胺固化剂与自制脲促进剂制成了单组分环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当w(促进剂)=1%、w(固化剂)=6%时,该EP结构胶可中温固化(125℃固化1 h),其室温储存期超过180 d;该EP结构胶经质量分数为20%的聚酰胺酰亚胺(PAI)增韧后,其T型剥离强度(1.30 kN/m)提高了8倍左右,25、150℃时的拉伸剪切强度为36.8、6.7 MPa,热分解温度大于300℃,说明其具有一定的耐温性能。     

两种甲基苯乙炔硅烷的共聚物酰亚胺改性研究

以苯乙炔与甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷在有机锂试剂中反应,合成了甲基二苯乙炔基硅烷(MD-PES)和甲基三苯乙炔基硅烷(MTPES)2种新型耐高温有机硅树脂。TGA和500℃烧蚀测试经酰亚胺(Imide)改性的二者共聚物的复合材料表明:其耐热保持性优异,5%热失量温度最高可达643℃,800℃质量保留率可达94.7%;材料具有较好的力学性能,弯曲强度、硬度及冲击强度可分别达到235 MPa、61和104.5 kJ/m2;复合材料介电常数与介电损耗正切值变化较小,介电性能优异;饱和吸水率在1.15%~4.79%,耐湿性能优异。     

含亚甲基链段柔性固化剂的制备与性能研究

以双官能度EP(环氧树脂)对脂肪族二胺进行改性,制备了含多段长亚甲基链段的柔性固化剂。采用FT-IR(红外光谱)法、TGA(热失重分析)法、非等温DSC(差示扫描量热)法和β-T(升温速率-温度)外推法等对改性固化剂的结构、改性固化剂/EP胶粘剂的性能(包括热稳定性、动态力学参数和最佳固化温度等)进行了分析和验证。结果表明:改性固化剂/EP胶粘剂固化体系的表观活化能为86.73 kJ/mol、反应级数为1.24和最佳固化温度为66℃;当n(EP):n(改性固化剂)=1:0.50时,相应胶接件的-196℃、室温、60℃剪切强度分别为16.84、14.73、13.52 MPa,说明其强度和韧性俱佳,并且完全满足实际使用要求。     

一种改性硅酸盐胶粘涂层的制备

通过正交试验优选出了改性硅酸盐无机胶粘涂层的最优配方(质量分数):钠水玻璃44.4%、二氧化硅25.50%、氧化铝28.40%、铝粉1.65%,余量为水。研究了固化工艺参数对胶粘涂层性能的影响。结果表明,胶粘涂层室温放置8h后,在120°C下烘烤5h,所得涂层的剪切强度为25.3MPa,在水中浸泡24h的吸水率为0.20%。该涂层在1000°C以内热稳定性良好。     

管道修复用聚氨酯胶粘剂的研制

研制了一种能够在潮湿环境下固化的管道修复用双组分聚氨酯胶粘剂.采用DSC监测了其固化反应过程,并进行了耐水性测试.结果表明,该胶粘剂固化反应放热297.4 J/g,固化温度86.49℃;在(22±1)℃下水中浸泡15 d后,剪切强度减小2.2 MPa.该胶粘剂具有良好的耐水性.     

单组分聚醋酸乙烯酯乳液的改性研究

以AA-PVA(乙酰乙酰化聚乙烯醇)为保护胶体、丙烯酸丁酯(BA)和叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)为聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液的共聚改性单体,制得改性PVAc乳液胶粘剂。研究结果表明:当聚合温度为75℃、AA-PVA浓度为5%、w(BA)=7%和w(VeoVa10)=16%(均相对于PVAc乳液质量而言)时,相应改性PVAc乳液的剪切强度和耐水性俱佳。     

环氧改性丙烯酸酯结构胶的研究

以环氧丙烯酸酯树脂、端羧基丁腈橡胶改性环氧预聚物、多官能度环氧作为改性环氧树脂,对传统的第二代丙烯酸酯结构胶黏剂进行改性研究,测试表征了耐高温性、耐水性、伸长率、贮存性能等。结果表明,同时采用多种改性环氧树脂对丙烯酸酯结构胶进行改性,其综合性能明显提高:180℃剪切强度由0.3MPa提高到2.7MPa、28d浸水试验剥离强度保持率由2%提高到75%、断裂伸长率由3.5%提高到19.3%。     

端环氧基液体丁腈橡胶改性环氧树脂结构胶的研究

采用ETBN(端环氧基液体丁腈橡胶)增韧EP(环氧树脂),制备了单组分EP结构胶。利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等手段对结构胶的拉伸剪切强度及微观结构进行了表征。结果表明:制备该结构胶的适宜条件为m(EP):m(ETBN)=20:3,80℃均匀搅拌20 min,130℃固化1 h;由该结构胶制成的钢-钢胶接件,其室温拉伸剪切强度为23.66 MPa,并且其耐介质性能良好,说明ETBN对EP的增韧效果较好。     

复合绝缘导热胶粘剂研究

以增韧的酚醛环氧树脂为基体树脂,氮化铝、氮化硼、氧化铝混杂粒子为导热填料制备了-新型绝缘导热胶粘剂。研究了填料用量对胶粘剂热导率、热阻、介电常数、体积电阻率等性能的影响,发现填料用量为40％时胶粘剂的热导率为O．99 W／mK,热阻为0．70℃／W,介电常数6,体积电阻率4．6×1012Ω·cm,20℃、200℃、250℃下的剪切强度分别为13．0MPa、10．0MPa、5．65MPa。研究结果表明该胶具备良好的电绝缘及力学性能,可以长期在150℃温度下使用,与不加导热填料的相同胶粘剂相比,具有良好的导热能力。