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。     

改性脲醛树脂对提高淀粉胶粘剂耐水性能的研究

为进一步提高淀粉胶粘剂的耐水性能,在传统脲醛树脂(UF)和淀粉胶粘剂合成工艺的基础上,以环氧氯丙烷(ECH)作为UF的接枝共聚改性剂,制备环氧型UF;然后将环氧型UF与传统淀粉胶粘剂进行复配,制备改性淀粉胶粘剂。以耐水剪切强度作为考核指标,采用正交试验法优选出制备改性UF的较佳工艺条件。结果表明:当n(F)∶n(U)=2.0∶1、m(ECH)=8 g、缩聚温度为90℃和接枝共聚时间为75 min时,制成的改性UF可明显提高复配淀粉胶粘剂的耐水性能。     

双酚S型EP的制备及其复合体系粘接性能的研究

以双酚S单体、ECH(环氧氯丙烷)为原料,在碱性条件下制得双酚S型EP(环氧树脂);然后以双酚S型EP/双酚A型EP作为复合EP,采用柔性固化剂制得复合EP胶粘剂。研究结果表明:当固化剂为D230时,复合EP胶粘剂的剪切强度相对最大;以复合EP胶粘剂胶接不同基材,则相应胶接件的剪切强度随双酚S型EP或D230含量增加均呈先升后降态势,并且在w(D230)=40%、w(双酚S型EP)=30%(相对于总树脂质量而言)时相对最大。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备

以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,合成了聚氨酯丙烯酸酯树脂.并以此为主体树脂,通过添加光引发剂、活性稀释剂、增塑剂和偶联剂等助剂制备光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂.研究了HPA用量、活性稀释剂用量和n(-NCO):n(-OH)比值等因素对胶粘剂性能的影响.实验结果表明,当w(活性稀释剂)=50%～60%、w(HPA)=10%～15%、w(偶联剂)=3%～5%、w(光引发剂)=0.2%～0.5%、w(增塑剂)=1S%～20%和,n(-NCO):n(-OH)=0.95:1时,胶粘剂的综合性能较好.     

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。     

钢筘用室温固化双组分环氧树脂胶粘剂的研究

纺织器材钢筘用RTV(室温固化)型胶粘剂存在着拉伸剪切强度低、黏度对温度敏感和气味刺鼻等问题,故采用纳米SiO_2(二氧化硅)、热塑性树脂PSF(聚砜)、高Mr(相对分子质量)的EP(环氧树脂)(牌号CYD-128、CYD-014)和聚醚胺对RTV型胶粘剂进行改性。研究结果表明:聚醚胺对固化剂组分进行改性,能有效改善胶粘剂的气味等问题;当w(PSF)=1%、w(CYD-014)=5%时,两者对EP组分的改性效果相对最好;当m(改性EP组分)∶m(改性固化剂组分)=2∶1时,改性胶粘剂具有良好的综合性能,其室温拉伸剪切强度为20.79 MPa、固化放热量为156.5 J/g、黏度对温度的敏感性降低且气味得到改善,完全能够满足实际使用要求。     

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。     

风电叶片用EP胶粘剂的研究

以不同增韧剂改性EP(环氧树脂)为基体树脂,采用曼尼希改性胺为固化剂制备了不同改性EP胶粘剂。研究结果表明:当增韧剂为聚氨酯(PU)预聚体时,相应的改性EP胶粘剂的粘接性能优异;在上述体系中加入玻璃纤维增强填料后,相应的改性EP胶粘剂的综合力学性能和粘接性能俱佳,其拉伸强度超过75.00 MPa、拉伸模量超过4.00 GPa、断裂伸长率超过4.00%且90°剥离强度超过10.00 kN/m,属于高韧性EP胶粘剂,并且完全满足风电叶片的使用要求。     

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℃。     

聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究

EP(环氧树脂)/芳香胺胶粘剂固化体系具有良好的粘接性能和耐热性,但其固化温度较高,体系韧性较差且粘接强度不高。采用不同的异氰酸酯和聚醚多元醇按照一定的比例可合成多种端—NCO基PU(聚氨酯)预聚体,并以此作为EP的增韧改性剂。研究结果表明:当R=n(聚醚多元醇3050)∶n[HDI(六亚甲基二异氰酸酯)]=1∶2、w(PU预聚体)=10%(相对于EP质量而言)时,改性EP体系的拉伸剪切强度比未改性EP体系提高了80%。     

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。     

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。     

低温抗结晶型粘钢胶的性能研究

以含环氧基酚基树脂(X)作为通用EP(环氧树脂)胶粘剂的改性剂,制备了低温抗结晶型EP粘钢胶,并着重探讨了X对粘钢胶的基本力学性能、耐温变性能、抗结晶性能和综合性能等影响。结果表明:X改性粘钢胶的基本力学性能随温度或龄期的增加而不断增大;当w(X)=20%或30%时,X改性粘钢胶具有良好的抗结晶性能和力学性能;通过调整配方,可配制出满足GB50367—2006标准(A级)的抗低温结晶型粘钢胶。     

Synthesis of glycidylethylhexylphthalate and its effects on poly(vinyl chloride) films as a novel plasticizer

To improve the processability and prevent the thermal degradation of poly(vinyl chloride) (PVC), various plasticizers and heat stabilizers have to be compounded. Phthalic plasticizers and metal soap stabilizers are usually used with epoxides as costabilizers. Epoxidized soybean oil (ESO), is one of the most commonly used epoxides because of its typical combined roles as a plasticizer and heat stabilizer in PVC compounds. ESO, however, sometimes causes surface contamination of PVC compounds because saturated fatty acids such as stearic and palmitic acids in soybean oil easily bleed onto the surface. In addition, some ingredients in ESO with hydroxide groups and unreacted double bonds during epoxidization also tend to increase the bleeding of ESO. This is due to their low compatibility with PVC resins. In this study, a novel plasticizer of PVC resins, glycidylethylhexylphthalate (GEHP), was synthesized, and its performance was evaluated. GEHP was designed to act as a plasticizer like normal phthalic plasticizers and to act as a heat stabilizer like ESO. Through the addition of epoxy groups in phthalic compounds, the resistance to bleeding was improved, and the plasticizing and heat‐stabilizing effects on the PVC compounds were preserved. Soft PVC films were prepared with GEHP. The mechanical properties, thermal stability, and bleeding properties of the films were investigated. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 96: 1347–1356, 2005     

水下环氧树脂胶粘剂用水下固化剂的性能研究

目前可用于水下粘接的EP(环氧树脂)胶粘剂用水下固化剂种类不多,主要是一些憎水类改性胺固化剂(如810和301P等)。以不同种类的水下固化剂作为试验对象,着重探讨了水下固化剂的本体黏度、相应水下EP胶粘剂的某些性能(如水下凝胶时间、水下拉伸剪切强度及水下压缩强度等)。研究结果表明:水下EP胶粘剂的适宜凝胶时间为1h左右;水膜隔离胶粘剂/被粘物的界面问题只影响拉伸剪切强度,而不影响压缩剪切强度,故水下固化剂的憎水性良好时,相应EP胶粘剂的压缩强度相对较高,但其钢/钢拉伸剪切强度会受到一定的影响;810和301P具有一定的憎水性,并且相应EP胶粘剂的水下凝胶时间均为1h左右,故不同黏度的810和301P复配可制得综合性能更好的水下EP胶粘剂。