温湿度对氯丁橡胶胶粘剂粘合强度的影响

研究了不同温湿度条件下氯丁橡胶型胶粘剂的粘合强度。结果表明,温度、湿度对胶粘剂粘合强度有较大影响,在研究范围内,温度在10～20℃时,粘合强度较高;当温度升高至30℃以上时,粘合强度明显降低。湿度升高至60%～80%,粘合强度有所降低,但均在2.MPa以上,仍然具有较高的粘合力。     

双邻苯二甲腈树脂胶黏剂的研究

合成了一种双邻苯二甲腈树脂(BPh),并以聚酰胺酰亚胺(PAI)为增韧剂,以二烯丙基双酚A改性4,4′-二氨基二苯甲烷型双马树脂(DP/BMI)为促进剂,研制出一种耐高温双邻苯二甲腈树脂胶黏剂。通过DSC和FTIR分析了该胶黏剂的固化行为,利用DMA和TGA评价了该胶黏剂的耐热性并采用材料试验机考核了该胶黏剂的粘接强度。结果表明:DP/BMI树脂能促进BPh树脂胶黏剂固化,固化温度为260℃。PAI能有效增韧BPh树脂的胶黏剂,增韧后胶黏剂蜂窝滚筒剥离强度达到21.20N·mm/mm。BPh树脂胶黏剂耐热性好,400℃剪切强度为6.38MPa,玻璃化转变温度为329.6℃。胶黏剂剪切强度耐热老化保持率在80%以上;耐湿热老化保持率在95%以上。     

端氨基液体丁腈橡胶/环氧树脂绝缘胶黏剂的制备与性能EI北大核心CSCD

介绍了一种端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)增韧改性环氧树脂(EP)的绝缘胶黏剂;借助红外光谱表征胶黏剂固化前后的分子结构变化;通过拉伸与T剥离强度测试表征胶黏剂的黏接性能,借助弯曲与冲击强度测试及冲击断面扫描电镜照片进一步解释胶黏剂的黏接特性;通过击穿场强、体积电阻率以及介电性能测试考核胶黏剂的绝缘性能。研究发现,ATBN分子结构中的活性基团参与了胶黏剂的固化反应;当ATBN添加量为EP的20%时,胶黏剂的拉伸和T剥离强度达到4.92 MPa和9.87 N/mm,分别较纯EP体系提高77%和98%;在此添加量下弯曲强度为113 MPa,冲击强度为18.73kJ/m^2,体积电阻率为1.54×10^(14)Ω·m,击穿场强为25 kV/mm,工频下介电常数为4.53,介电损耗为0.0148。     

端氨基液体丁腈橡胶/环氧树脂绝缘胶黏剂的制备与性能

介绍了一种端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)增韧改性环氧树脂(EP)的绝缘胶黏剂;借助红外光谱表征胶黏剂固化前后的分子结构变化;通过拉伸与T剥离强度测试表征胶黏剂的黏接性能,借助弯曲与冲击强度测试及冲击断面扫描电镜照片进一步解释胶黏剂的黏接特性;通过击穿场强、体积电阻率以及介电性能测试考核胶黏剂的绝缘性能。研究发现,ATBN分子结构中的活性基团参与了胶黏剂的固化反应;当ATBN添加量为EP的20%时,胶黏剂的拉伸和T剥离强度达到4.92 MPa和9.87 N/mm,分别较纯EP体系提高77%和98%;在此添加量下弯曲强度为113 MPa,冲击强度为18.73kJ/m~2,体积电阻率为1.54×10~(14)Ω·m,击穿场强为25 kV/mm,工频下介电常数为4.53,介电损耗为0.0148。     

微波固化改性环氧树脂/碳纤维复合材料研究

为探寻微波固化改性环氧树脂/碳纤维复合材料修复不同基体材料损伤的最佳工艺,采用红外热像仪观察不同微波工艺对其固化后的温度变化情况,并利用电子万能试验机对固化后的试样进行了拉伸强度测试.结果表明:将改性环氧树脂/碳纤维复合材料粘接在玻璃纤维复合材料基体上时,随着微波固化功率和固化时间的增加,固化结束后表面温度明显增加,最高温度达到270℃,而当将其粘接在45钢基体上时,随着微波固化功率的增加,固化结束后表面温度变化不明显,最高温度仅为60℃.利用该复合材料修复不同基体材料的损伤,其静强度恢复率达到90%以上,可以满足野战条件下,装备零部件损伤快速修复的要求.     

多壁碳纳米管改性环氧树脂胶黏剂实验研究

将一种环氧树脂和表面羟基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)按照质量比100∶0.1进行配比, 以超声波分散法制备MWCNTs/环氧树脂胶黏剂, 考察了两种硅烷偶联剂KH550和KH560对MWCNTs改性效果的影响。采用FTIR、 DSC、 DMA、 流变仪研究了MWCNTs对胶黏剂固化行为和流变特性的影响, 并结合断口形貌观察, 测试分析了MWCNTs对胶黏剂拉伸剪切强度和冲击强度的影响。结果表明: 硅烷偶联剂能与MWCNTs表面的羟基发生缩合反应, 增强了MWCNTs与环氧树脂基体的亲和性, 从而影响胶黏剂固化反应及黏度-剪切速率曲线; 经KH550改性的MWCNTs明显提高了胶黏剂与金属的界面粘结性, Al-Al拉伸剪切强度较无MWCNTs的胶黏剂提高了46.4%; 添加MWCNTs使胶黏剂的冲击断面更为粗糙, 开裂面积更大; 添加MWCNTs+KH550的胶黏剂冲击强度提高了44.1%, 说明MWCNTs/环氧树脂间界面性能对发挥MWCNTs的增韧效果非常重要。      

高柔性隔热软木复合材料的制备与性能

以单组分湿固化的聚氨酯(U030)作为胶黏剂制备的软木复合材料(RC16),密度为0.40g/cm~3,具有优异的柔韧性和力学性能。考察了胶黏剂的含量、软木粒子的含水率、固化条件等因素对RC16软木隔热性能、柔韧性及力学性能的影响。结果表明:合成的胶黏剂U030与软木粒子之间具有良好的相容性和粘接性,可完全包裹软木粒子且分散均匀;材料的力学性能随着软木粒子含水率的增加呈现先提高后降低的趋势,在7.0%时达到最大值;随着U030含量的增加,RC16软木的各项性能均呈现先上升后趋于稳定的趋势,但其热导率也相应提高,当U030含量为30%时材料的综合性能最佳;确定RC16软木的最佳固化工艺条件为:固化温度110℃,固化时间1.5h;RC16软木具有良好的耐热性,可在20s内承受800℃高温烧蚀。     

耐高低温环氧有机硅胶黏剂的力学性能研究

介绍了一种研制的室温固化、耐高温、耐低温环氧有机硅胶黏剂.通过对胶黏剂的剪切强度分析,探讨了原料配比,偶联剂等因素对环氧有机硅胶黏剂力学性能的影响.研究表明:增韧剂在胶黏剂中含量适当时(质量比25%),能与固化剂充分反应,有机硅与环氧树脂也能获得较好的相溶性,制备的环氧有机硅胶黏剂的综合性能较优;硅烷偶联剂能改善胶膜界面层的胶接强度,提高环氧有机硅胶黏剂的剪切强度.     

中温固化耐高温酚醛树脂的制备及性能

利用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行改性,同时引入活性单体间苯二酚,制得了可中温固化的耐高温改性酚醛树脂。采用FTIR对改性酚醛树脂的结构进行了表征;通过DSC,TGA考察了固化行为和耐热性能;通过SEM考察了固化物的微观形态,并结合EDAX能谱仪对其元素成分进行了分析。将改性酚醛树脂与无机组合填料及多聚甲醛混合制得了耐高温酚醛胶黏剂,经过100℃固化后测试了胶黏剂的粘接强度和耐温性。结果表明,胶黏剂可在中温固化并具有良好的耐高温和粘接性能,1000℃下试样剪切强度可达1.7MPa。     

环氧树脂／咪唑衍生物潜伏固化体系的研究

研究了环氧树脂／咪唑衍生物体系的固化反应特征、贮存期和粘接性能,以及胶层厚度对剪切强度的影响。结果表明,咪唑衍生物潜伏固化剂与环氧树脂配合后有良好的潜伏性和粘接性能,贮存期达3个月以上,可在120℃/30min条件下迅速固化。在该体系中加入橡胶增韧剂,可提高胶接强度,剪切强度随胶层厚度的增加而降低。     

固化剂对环氧树脂砂浆修补材料性能的影响

主要探讨了固化剂的掺量、存贮时间及环境因素对环氧树脂砂浆性能的影响.研究结果表明,固化剂掺量为30份/100份环氧树脂时,环氧树脂砂浆早期强度发展很快,3d抗折强度为7.2MPa,抗压强度为24.4MPa;后期强度发展稍慢,90d抗压强度为53.1MPa.固化剂掺量为10份/100份环氧树脂时,后期强度很大,90d抗压强度为96.9MPa,但早期强度发展较慢,固化时间长.40℃环氧树脂砂浆固化迅速,3d抗折强度即高于12.5MPa,抗压强度可达48.1MPa.     

低温快速固化环氧导电胶的制备与性能

采用E-51型环氧树脂为导电胶基体树脂, 低分子量聚酰胺树脂(PA)为固化剂, 填加经硅烷偶联剂(KH550)改性后的纳米级和微米级铜粉及助剂制备导电胶。首次采用了液态固化剂(低分子量的聚酰胺酯), 以解决导电胶制备过程中填料用量受限的难题。通过正交试验方法探讨了导电胶中导电填料的含量、导电填料配比、硅烷偶联剂用量和还原剂添加量对导电胶粘接性能和导电性能的影响, 对导电胶的制备工艺进行了优化, 获得了制备导电胶的最佳方案。测试结果表明该导电胶能够在60 ℃下4 h内快速固化。在填料质量分数为65%时, 导电胶具有最低的体积电阻率3.6×10-4 Ω·cm; 导电胶的抗剪切强度达到17.6 MPa。在温度为85 ℃、湿度(RH)为85%的环境下经过1000 h老化测试后导电胶电阻率的变化和剪切强度的变化均不超过10%。      

海因环氧树脂/HHPA体系的制备与性能

合成了海因环氧树脂,采用红外光谱和核磁共振进行了表征,以六氢苯酐(HHPA)为固化剂,制备了海因环氧树脂/HHPA体系,研究了海因环氧树脂/HHPA体系的固化反应性及其固化物的性能。结果表明:树脂体系在升温速率为10℃/min的条件下,在90～210℃有一放热峰,峰值温度为152.5℃;100℃下的凝胶时间大于42min,在140℃下为8min;树脂浇铸体的氧指数为23,抗弯强度为122MPa,弯曲模量为2.7GPa,冲击强度为14.9kJ/m2。     

高温下双搭接钢-CFRP板胶粘界面力学性能试验

高温环境下钢-碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)板的胶粘界面是CFRP粘贴加固钢结构的薄弱环节。为掌握温度对钢-CFRP板胶粘界面力学性能的影响,制作了双搭接接头试件,开展了3种胶粘剂在4种温度下(25℃、55℃、70℃和90℃)的静力拉伸试验。探索了接头试件的破坏模式、荷载-位移关系、CFRP板表面应变分布、界面剪应力分布和粘结-滑移关系等。结果表明:当温度低于55℃时,试件的破坏模式与胶粘剂种类相关性更大,当温度高于70℃时,不同胶粘剂的破坏模式具有相似性,且均出现了CFRP板撕裂。温度对不同胶粘试件的承载力影响存在差异,HJY-4105高韧性环氧树脂结构胶粘剂(HJY胶)试件的承载力随温度的升高而增大,LICA-100A/B 环氧树脂结构胶粘剂(LICA胶)试件的温度稳定性较差,Sikadur-30 CN双组份环氧结构加固碳板胶(SIKA30胶)试件在55℃时承载力最高。随着温度升高,胶粘层的剪切强度、界面剪应力峰值和剪切刚度下降,胶粘剂的延性增加,峰值剪应力不影响试件的抗拉强度。温度对粘结-滑移关系的影响显著,HJY胶随着温度的升高,粘结-滑移本构的延性增加,破坏模式由脆性破坏变为延性破坏。研究表明:合理的耐高温胶应用于钢结构加固,能适应自然高温环境的不利影响。      

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。     

高导热环氧/有机硅杂化封装胶的制备与性能

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,采用不同尺寸的改性氧化铝填充环氧/有机硅树脂基体以改善其耐热性能,并考察其力学性能、导热性能。结果表明,合成的有机硅树脂能提高封装胶的热分解温度,其热分解温度比环氧树脂高35.66℃。所制备封装胶的导热系数为1.01 W/(m.K),相比单一环氧树脂其导热性能提高了约5倍,其粘接强度为10.27 MPa,该导热封装胶表现出良好的的综合性能,可用于微电子器件封装领域。     

Adhesive repair of bismaleimide/carbon fiber composites with bisphenol E cyanate ester

The adhesive strength and repair efficiency of bisphenol E cyanate ester (BECy) is investigated for the injection repair of high temperature polymer-matrix composites (PMCs) by lap shear (LS), short beam shear bending (SBSB), and double-cantilever beam (DCB) tests. Bismaleimide/carbon fiber (BMI-cf) composites were chosen as a model substrate. The BECy resin showed similar strength at room temperature to a benchmark epoxy adhesive and outperformed the epoxy at high temperature (200 °C) in all mechanical tests performed. The influence of moisture content of the PMC substrate on the adhesive strength of BECy was systematically investigated. Drying of PMC before repair was necessary for excellent repair performance. Both the flexural strength of repaired SBSB specimens and the inter-laminar fracture toughness of repaired DCB specimens were significantly higher than that of the control composites and stable over a broad temperature range.     

淀粉/酚醛预聚物共缩聚胶黏剂的制备

以玉米淀粉为原料,采用次氯酸钠进行氧化改性,并以聚乙烯醇为接枝剂进行接枝改性,再与酚醛预聚物进行共缩聚反应,制得淀粉/酚醛预聚物(S/PFO)共缩聚胶黏剂。讨论了淀粉/酚醛预聚物比例、共缩聚温度和共缩聚时间对S/PFO共缩聚胶黏剂固体含量、黏度、固化时间、干状胶合强度和湿状胶合强度的影响。结果表明,淀粉/酚醛预聚物比例为15/120,共缩聚温度为90℃,共缩聚时间为2.0 h时,所制得的S/PFO共缩聚胶黏剂综合性能最佳。采用同步热分析和扫描电子显微镜对S/PFO共缩聚胶黏剂的固化性能和胶合界面进行了表征。相比于酚醛树脂胶黏剂,S/PFO共缩聚胶黏剂固化温度和固化焓值均降低,能够有效降低生产能耗。S/PFO共缩聚胶黏剂能将木材表面的孔隙均匀填满,形成一层薄薄的且连续的胶膜,有利于提高其胶接强度和耐水性能。     

脂肪族三缩水甘油醚改性室温快速固化体系的研究

以丙氧基化多元醇为原料,通过端基转化法合成了脂肪族甘油三缩水甘油醚(PGTE),用FT-IR,GPC对其结构进行了表征,化学分析测得其环氧值为0.43。研究了在室温快速固化的E-51/聚硫醇体系中,PGTE的加入对体系固化速度、粘接性能及固化物热稳定性的影响。结果表明,PGTE对该体系具有良好的降粘和提高粘接强度的作用。当PGTE加入量为30(pbw)时,室温快速固化特性和固化物的耐热性基本不变,铁片粘接的剪切强度与不均匀扯离强度则分别提高了116%和126%。     

紫外光固化导电胶的制备及固化动力学机制

为研究紫外光固化导电胶的性能及固化机制,以银包铜粉、环氧丙烯酸树脂为原料制备固化胶,采用刮涂法将浆料涂覆到载玻片上,置于紫外光下固化获得导电涂层。对试样的微观结构、力学和电学性能进行表征,对固化体系的热行为及固化反应动力学机理进行了研究,并利用Kissinger和Grane模型计算固化反应的活化能和反应级数。研究结果表明:光辐射下导电胶层可快速固化;当填料含量为70wt%时,浆料达最低电阻率1.122mΩ·cm;填料含量75wt%时剪切值最大为57.4MPa;活性稀释剂含量为35wt%时,浆料具有最佳的固化速度和网联结构;固化反应过程中表观活化能为15.17kJ/mol,固化工艺为172.3℃→302.05℃→369.35℃,为一级固化反应;浆料在200℃以下具有较好的抗氧化性能。