阻燃建筑结构胶粘剂的研制

本文以聚氨酯(PU)增韧改性环氧树脂为基体,以可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)为协效阻燃剂,制备一种阻燃建筑结构胶粘剂.本文对增韧改性胶粘剂进行了红外测试(IR)和冲击强度测试;对阻燃增韧胶进行了剪切强度、热重测试(TG)以及氧指数测试,从而分析了聚氨酯预聚体和可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)协效阻燃剂用量对此阻燃建筑结构胶粘剂性能的影响.结果表明.经改性后此环氧树脂胶粘剂冲击强度提高63.4%,达到良好的增韧效果,剪切强度达到24.9MPa,氧指数达28%,可作为阻燃建筑结构胶粘剂使用.     

二元改性聚氨酯耐热胶粘剂的研制

通过单因素实验和正交实验,以胶粘剂对基材(丁苯橡胶-丁苯橡胶)的剪切强度为依据,确定了用氨基硅油和环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂时,制备聚氨酯预聚体的单体甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚二元醇(DL2000)的恰当配比,氨基硅油和环氧树脂的恰当添加量,以及恰当的反应时间和反应温度。通过热分析技术(TG-DSC),对比分析了未改性胶粘剂和二元改性胶粘剂的热性能;最后对比检测了未改性胶粘剂和二元改性胶粘剂对不同基材的剪切强度以及自身的各种性能。实验结果表明:二元改性聚氨酯胶粘剂对各种基材具有较高的粘接强度,其自身具有良好的附着力、较低的吸水率、较好的热稳定性和耐酸碱性能。     

环氧树脂E-44改性聚氨酯软泡的粘附性能研究

采用预聚体法制备了环氧树脂(EP)改性聚氨酯(PU)预聚体,使用DMP-30作为发泡反应催化剂制得改性聚氨酯软泡材料。研究了改性方法以及环氧含量对聚氨酯软泡材料粘附性能的影响。采用红外光谱分析了环氧树脂改性聚氨酯预聚体的反应过程,并对改性后聚氨酯软泡材料的粘附性能进行了测定和分析。结果表明:环氧树脂接枝改性的聚氨酯软泡材料比物理混合改性具有更好的粘附性能,且都在环氧含量为50%时粘附强度最大;相比与未改性的聚氨酯软泡材料,接枝改性后初粘强度和最大粘附强度分别提高了11倍和8.5倍。     

室温固化环氧树脂结构胶粘剂的研究

制备了室温快速固化综合性能较好的聚氨酯改性环氧树脂结构胶粘剂,探讨了增韧剂,固化剂等因素对胶 粘剂力学性能的影响,通过扫描电镜分析了胶粘剂断裂面的形貌特征,研究了胶粘剂形貌特征与力学性能的关系.研究结果表明:聚氨酯增韧环氧树脂既有物理交联产生"强迫互溶"和"协同效应",又与环氧树脂发生了化学反应,产生的化学键进一步加强了聚合物交联密度和聚合物的强度,当PU预聚体含量为环氧树脂40%时,聚氨酯与环氧树脂形成的互穿网络聚合物互穿程度最大,制备的胶粘剂力学性能最优,室温剪切强度达到20.16MPa.     

环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备研究

传统的单一聚氨酯乳液存在耐水性和耐热性较差的缺点，目前最有效的方法是对其进行改性，以增强聚氨酯乳液胶粘剂的性能，使其应用更加广泛。控制异氰酸酯指数(R值)为3.5,以聚丙二醇(PPG1000)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料合成聚氨酯预聚体，使用环氧树脂对聚氨酯乳液进行改性。用控制变量法将不同环氧值的环氧树脂和不同添加量的环氧树脂分别作为2个变量，讨论2个变量对乳液及胶膜性能的影响，按照相关标准对其性能进行了测试与表征。结果表明：在相同用量下，环氧树脂E-44的改性效果好于其他类型环氧树脂，E-44添加量为15%(质量分数)时，制备的改性材料性能最佳。     

反应型阻燃双组分聚氨酯胶粘剂的制备及性能

以聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯为主要原料,引入反应型阻燃剂二溴新戊二醇,采用半预聚物法制备了阻燃双组分聚氨酯胶粘剂。研究了不同聚醚多元醇对胶粘剂适用期、阻燃性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,以聚丙二醇1000(PPG1000)、聚丙二醇2000(PPG2000)和聚四氢呋喃二醇1000(PTMG1000)为原料制备的胶粘剂的氧指数分别为28.4、28.6和29.7。以PPG1000为原料制备的胶粘剂具有更大的拉伸强度,而以PTMG1000为原料制备的胶粘剂具有更长的适用期、更好的热稳定性和更低的玻璃化转变温度。     

聚氨酯改性E-51/MeTHPA的工艺与性能

本体法制备了聚氨酯接枝及互穿网络改性环氧树脂,研究了酸酐为固化剂的条件下,制备工艺及聚合物结构对聚氨酯(PU)改性E-51环氧树脂(EP)性能的影响。实验确定了异氰酸酯的官能度、聚丙二醇(PPG)的分子量及聚氨酯预聚体含量等对改性产物冲击强度、微观形貌及热性能的影响。结果表明,改性材料冲击强度随PPG分子量的增高而增大;互穿网络(IPN)结构改性E-51的抗冲击性能优于接枝改性,冲击断裂面上阻碍裂纹发展的点明显多于后者;支化PU改性E-51热稳定性高于线形PU改性,280℃热失重接近未改性环氧树脂。     

改性环氧树脂的合成及在低红外发射率涂层上的应用

合成了聚氨酯改性环氧树脂,研究了合成改性环氧树脂的最佳反应时间,通过红外光谱(IR)研究了聚氨酯预聚体和环氧树脂之间的化学反应,不同聚氨酯预聚物添加量对改性树脂固化物冲击韧性和拉伸强度的影响,并以该树脂制备了低红外发射率涂层,研究了聚氨酯不同添加量及固化剂种类对涂层柔韧性和硬度的影响。结果表明,制备改性环氧树脂的最佳反应时间为3h,红外谱图显示聚氨酯预聚体成功接枝到环氧树脂上。当聚氨酯预聚体的添加量为环氧树脂质量的10%时,改性树脂冲击韧性和拉伸强度达到最大值;选用聚酰胺为固化剂时,涂层的柔韧性可达1mm,铅笔硬度始终保持在3H。     

聚磷酸铵-三聚氰胺-三嗪成炭剂协同阻燃改性环氧树脂及玻璃纤维增强树脂复合材料

采用聚磷酸铵(APP)与不同比例三聚氰胺(MA)和三嗪成炭剂(CFA)复配对环氧树脂进行阻燃改性。系统研究了不同配比阻燃剂(总量保持40wt%)的加入对环氧树脂流变特性、固化行为、热机械性能、力学性能及阻燃性能的影响。将优化后的阻燃改性环氧树脂用于制备玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GFRC),对并其力学和阻燃性能进行了研究。结果表明,APP单独与MA或CFA复配改性环氧树脂并未表现出明显的协同阻燃效应,但它们组成的三元复配阻燃体系(30wt%APP-5wt%MA-5wt%CFA)具有良好的协同阻燃效应。相比未改性环氧树脂,APP-MA-CFA改性环氧树脂的极限氧指数(LOI)由18.0%提高到了50.2%,热释放峰值速率(PHRR)下降了84%,总热释放量(THR)下降了78%。树脂基体中加入阻燃剂后,GFRC的力学性能有所下降,尤其是层间剪切强度。同样地,基于APP-MA-CFA复配改性环氧树脂的GFRC表现出最佳阻燃性能,相比未改性的GFRC,其LOI值由22.8%提高到了66.0%,PHRR由354 kW/m2下降到93 kW/m2,THR由49.3 MJ/m2下降到22.8 MJ/m2。      

磷系阻燃剂的微胶囊化及其在聚合物中的应用研究进展

磷系阻燃剂是阻燃效率较高的一类无卤阻燃剂,但同时存在易吸水,与基体相容性差,热稳定性不好等缺点。微胶囊化是近年来克服这些缺点的有效途径。通过分子设计不同的囊壳对阻燃剂进行微胶囊化改性,不仅可以改善阻燃剂的物理性质,还可以提高阻燃材料的阻燃性能。文中介绍了三聚氰胺-甲醛树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅以及纤维素等不同囊壳材料对微胶囊化的阻燃剂及阻燃复合材料性能的影响,研究表明微胶囊化改性后的阻燃剂的耐水性、热稳定性与基体的相容性以及阻燃材料的力学性能均得到有效的提高。     

马来酸聚乙二醇单酯对环氧丙烯酸酯的改性及其紫外光固化膜性能的研究

采用马来酸聚乙二醇单酯对环氧树脂进行改性,然后用丙烯酸酯化,制得光固化涂料用一系列低黏度、柔韧性好的环氧丙烯酸酯.并对所合成树脂的黏度、柔韧性、耐冲击强度、附着力、硬度、光泽度以及耐化学品等性能进行研究.实验结果表明:马来酸聚乙二醇400单酯改善体系黏度的效果最好且与环氧树脂的当量比为0.1:1时最佳;和未改性树脂相比,涂膜的柔韧性显著提高,光泽度增加,附着力变好.     

纳米TiO_2对复合固化环氧树脂胶粘剂的改性研究

通过添加具有活性的纳米TiO_2对异佛尔酮二胺(IPD)与酰胺基胺树脂作为复合固化剂的环氧胶粘剂体系进行改性,实验结果表明:随着纳米TiO_2的适量加入,环氧胶粘剂体系的物理性能得到很大改善,当纳米TiO_2的加入量达到6%(Wt)时,达到最佳值,与纯树脂体系相比,弯曲强度提高96%,弯曲模量提高38%,冲击强度提高180%.而此时的环氧复合胶粘剂体系的粘接性能也比纯树脂均有所提高,剪切强度提高39%、剥离强度提高28%,以及玻璃化温度提高6%.可见,纳米TiO_2的加入对环氧胶粘剂体系具有明显的增强作用.     

环氧树脂灌封材料的研究进展

简述了环氧树脂胶粘剂几种典型的增韧改性机理,包括橡胶类增韧剂增韧机理、塑性树脂形成半互穿网络结构增韧机理、改变交联网络的化学结构增韧机理以及控制分子链交联网络状态的不均匀性来改进环氧树脂增韧机理等,介绍了以上机理在液晶环氧树脂、氰酸酯树脂改性环氧树脂以及纳米离子改性环氧树脂中的具体应用,提出了环氧树脂的应用发展方向主要体现在低粘度化和提高耐热性、降低吸水率2个方面,最后简要说明了环氧树脂胶粘剂的使用注意事项.     

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。     

大口径反射镜侧支撑结构力学分析

从理论上论述了在真空望远镜主反射镜的几种侧支撑结构,并运用有限元法对之分别进行了分析计算,得到使用了不同侧支撑结构的真空望远镜主镜在不同观测角度时的表面变形结果,通过比较变形结果,得到使用新配方粘接剂的粘接侧支撑机构支撑效果更好.在已确定使用Grubb十八点底支撑结构后,分析了使用粘接剂的侧支撑结构主反射镜变形与应力情况.通过有限元分析结果,得出变形结果符合整个光学系统的公差要求,同时证明了使用改性粘接剂的侧支撑系统可有效减少光学件表面变形量.     

固化条件对环氧树脂胶黏剂粘合强度的影响

研究了不同固化条件(温度、湿度)以及反应物配比对环氧树脂胶黏剂粘合强度的影响。结果表明,在使用环氧树脂胶黏剂粘接橡胶与金属基体时,固化条件对其粘接效果产生了显著影响。当温度为25 ℃,环氧树脂胶黏剂在湿度小于55%时粘合强度较高,湿度过高,粘合强度会明显下降,说明过于潮湿的环境不利于环氧树脂胶黏剂的应用。当湿度为55%,环氧树脂胶黏剂在20~25 ℃时粘合强度较高,当温度升高或者降低至10 ℃时,粘合强度都会有明显下降。      

The influence of nanoadhesives on the tensile properties and Mode-I fracture toughness of bonded joints

Nanoadhesives of epoxy resin are synthesized and evaluated. They are organically modified by multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) (1% by weight) as reinforcement. Tensile tests are conducted on multiple identical unnotched and notched specimens to evaluate the overloading and fracture behavior of the nanoadhesives and are compared with the neat epoxy resin. In comparison with the neat epoxy, it is found that the 1% MWCNT reinforcement increased the ultimate and residual strength by about 29% and 56%, respectively. In comparison with the neat resin, there is a 265% increase in the fracture toughness of the MWCNT adhesive. Fracture surface analysis revealed the various mechanisms by which the MWCNT adhesives acquire their superior strength and toughness in comparison with the neat resin.     

四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂性能的研究

研究了四马来酰亚胺对有机硅酚醛树脂的耐热性能、粘接性能和贮存性能等的影响。结果表明在四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂固化过程中,四马来酰亚胺的双键与有机硅酚醛树脂的羟甲基发生加成反应,提高了有机硅酚醛树脂的耐热性能和粘接强度,并保持其韧性,但也造成常温贮存期有所下降。这是由于四马来酰亚胺在制备过程中缩合不完全,存在少量羧基和胺基,常温下与有机硅酚醛树脂羟甲基发生缩合造成的。      

有机硅/环氧树脂耐高温封装胶的制备

以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为原料,通过水解缩聚制备出有机硅树脂,并与环氧树脂杂化,使用间苯二胺/聚酰胺作为固化剂。研究结果表明:当环氧树脂与有机硅树脂的质量比为7∶3,固化剂用量为16%时,所制备封装胶的剪切强度为17.23MPa,硬度为37.2N/mm2,与单纯的环氧树脂相比,合成的有机硅树脂能提高胶的热分解温度,表明该导热封装胶的综合性能得到提高。