API固化反应过程的特性研究

使用不同性能的多官能度异氰酸酯作为水性高分子异氰酸酯(API)胶粘剂的交联固化剂,当主剂与交联固化剂混合均匀时,考察了不同种类羧基丁苯(SBR)胶乳及不同性能的交联固化剂对胶粘剂在固化过程中的黏度、胶接剪切强度和固化速率的影响,探索了API胶粘剂的固化反应机制,并且利用差示扫描量热(DSC)法研究了API胶粘剂的固化反应速率随温度变化的规律。研究结果表明,SBR-1的适用期达到2h,最大剪切强度为5.5 MPa;交联固化剂的种类是影响API胶粘剂适用期和胶接性能的重要因素,环境温度和胶液调配后的放置时间是影响API胶粘剂固化反应速率的重要因素。     

叠层母排用绝缘胶粘剂的制备及性能研究

以饱和聚酯树脂(SP)为主体树脂,多官能度异氰酸酯为固化剂,成功制备出一种耐高温SP胶粘剂,并将其涂覆在聚酯膜表面,干燥后即得到叠层母排用绝缘胶膜。采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和差示扫描量热(DSC)法研究了SP和多官能度异氰酸酯固化剂的固化反应特性,讨论了固化剂种类对绝缘胶膜剥离强度及高低温冲击性能的影响。结果表明,异氰酸酯固化剂可与SP反应,固化交联后的SP胶粘剂无明显熔点。添加固化剂可以显著提高绝缘胶膜的高温剥离强度、高低温冲击性能,且以芳香族异氰酸酯固化剂交联固化的SP胶粘剂的综合性能优于脂肪族异氰酸酯固化剂固化的SP胶粘剂。     

DSC法研究聚异氰酸酯/环氧树脂胶粘剂的固化反应动力学及固化工艺

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚异氰酸酯/环氧树脂的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影响、固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了聚异氰酸酯/环氧树脂胶粘剂的固化工艺。结果表明:胶粘剂中固化剂的含量对环氧树脂的固化反应过程有显著的影响,随着聚异氰酸酯含量的增加,固化放热量增加。当聚异氰酸酯的含量达到1.2份时,固化反应放热量达到最大值;在不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度升高。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为108℃,固化时间为6—8h,固化体系的活化能为43.31kJ/mol,反应级数为1.17。     

木材加工用单组分室温湿气固化异氰酸酯树脂的研制

详细研究了NOC/OH 摩尔比、聚氧化乙烯二醇分子量、聚氧化乙烯二醇含量、溶剂种类和树脂固体含量等主要因素对木材加工用单组分室温湿气固化异氰酸酯树脂胶性能的影响,最后优化出固化速度快、胶接效果优良、性能达到结构胶粘剂要求的单组分室温湿气固化异氰酸酯树脂胶粘剂的合成工艺。     

双组分软包装无溶剂聚氨酯胶粘剂的研究

以多元醇、异氰酸酯、硅烷偶联剂(KH560)和一缩二乙二醇(DEG)等为原料,合成了双组分无溶剂聚氨酯胶粘剂。讨论了小分子多元醇、异氰酸酯指数(R值)[R=n(-NCO):n(-OH)]和熟化时间对胶粘剂性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪和热失重(TGA)分析仪对胶粘剂进行性能表征并研究了胶粘剂固化反应与时间的关系。结果表明,R值为1.6时,剥离强度相对最佳,耐热性能良好,表干时间适中,符合软包装企业的生产要求。     

木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的合成

以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、聚丙二醇(PPG-N210)和催化剂2,2'-二吗啉二乙基醚(DMDEE)为主要原料合成了一种木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂,分析了NCO含量、催化剂用量、扩链系数对胶粘剂性能的影响,并与国内外木材用胶粘剂进行了比较。结果表明,NCO质量分数为12.3%、催化剂用量为0.1%、扩链系数为0.2,制得的胶粘剂室温固化且固化速度快,粘接性能较好,适合于木材的粘接。     

固化剂对HTPB固化过程的影响研究

为了选择端羟基聚丁二烯(HTPB)-异氰酸酯体系最佳的合成工艺,使用不同固化剂对HTPB胶粘剂进行改性,研究固化剂种类、用量及反应条件对HTPB固化的影响,研究不同反应条件下的固化体系将有助于理解和改善其固化反应并改良其力学性能。     

单组分环保木材胶粘剂的合成

本研究以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PM200)、蓖麻油和聚丙二醇(PPG-600)为主要原料合成木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂,蓖麻油和PPG-600可以改善胶粘剂的粘度、耐水性和粘接强度,催化剂可以提高胶粘剂的固化速度。该胶粘剂粘接性能好,固化速度快,不含有机溶剂,反应活性高,可用于异种木材和高含水率木材粘接。     

聚氨酯胶粘剂讲座（连载二）

第2章聚氨酯化学及粘接机理 2.1 异氰酸酯化学聚氨酯胶粘剂制备及固化过程中,发生的主要反应是异氰酸酯与活性氢化合物的反应,异氰酸酯化学是PU胶粘剂反应机理的重要部分。对于异氰酸酯(聚氨酯)化学,本刊已在聚氨酯泡沫塑料、弹性体、涂料系列讲座中作了较为详尽的阐述,现仅就PU胶     

光固化聚氨酯甲基丙烯酸树脂胶的研究

通过甲基丙烯酸与过量的异氰酸酯反应，制得聚氨酸甲基丙烯酸树脂胶粘剂。它可以用于光固化，得到的固化物具有优良的力学性能和贮存稳定性。研究了某些因素对合成过程和固化性能的影响。     

DSC法研究聚异氰酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化反应动力学及固化工艺

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚异氰酸酯／环氧树脂的固化过程,研究了不同配比对固化反应的影晌,固化度与固化温度的关系,计算了固化反应表观活化能和反应级数,确定了聚异瓤酸酯／环氧树脂胶粘剂的固化工艺。结果表明:胶粘剂中固化剂的含量对环氧树脂的固化反应过程有显著的影响,随着聚异氰酸酯的增加,固化放热量增加。当聚异氰酸酯的含量达到1．2份时,固化反应放热量达到最大值;不同升温速率下,体系固化温度有很大差异,随着升温速率的提高,固化温度增加。通过动力学计算得到体系最佳固化温度为108℃,固化时间为6-8h,固化体系的活化能为43．31kJ／mol,反应级数为1．17。     

醇对单组分湿固化异氰酸酯胶粘剂性能的影响

研究讨论了不同分子量聚氧化乙烯二元醇对常温湿固化异氰酸酯胶粘剂性能的影响与作用,以及不同种类多元醇对胶粘剂湿固化特性的影响。聚氧化乙烯多元醇因含有亲水性较强的氧乙烯链,而适于制备湿固化胶粘剂;通过使用适量的催化剂可使一般异氰酸酯胶粘剂实现常温湿固化。     

采用DSC和FTIR对木材和API胶粘剂间反应的研究

采用差示扫描星热法(Differential Scanning Calormelry,简称DSC)和傅立叶变换红外吸收光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,简称FTIR)对木材和水性高分子异氰酸酯胶粘剂(Aqueous Polymer Isocyanate,简称API)的胶接机理进行了研究。DSC和FTIR的试验结果均表明:API胶粘剂和木材间发生了化学反应:API胶粘剂和木材间发生的反应所需活化能远小于API胶粘剂的主剂+固化剂的活化能,亦即用API 胶粘剂胶接木材时发生的反应要比API胶粘剂本身的固化反应容易得多,同时从理论上证明使用API胶粘剂胶接木材时装配时间最长不应超过其活性期的一半时间,且装配时间越短越好;文中还研究了升温速率对API胶粘剂DSC图谱的影响。     

一种无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂的研制

以聚醚多元醇(PPG)、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100LL)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为主要原料,制备出一种双组分无溶剂聚氨酯(PU)胶粘剂。研究了PPG对胶粘剂黏度、交联剂对固化速率的影响,并测试了双组分不同配比时胶粘剂的性能。结果表明:采用高相对分子质量的PPG能显著降低胶粘剂的黏度;交联剂含量与固化速率成正比;调节双组分的配比,可以制备出满足不同施工要求的胶粘剂;固化后胶膜的玻璃化转变温度(T_g)达到-45.6℃。     

Ⅰ型淀粉基API木材胶粘剂的研究

利用复合变性玉米淀粉制备了Ⅰ型淀粉基水性高分子异氰酸酯(API)胶粘剂。以复合变性淀粉乳液、二元酸、聚乙烯醇(PVA)和聚异氰酸酯(PMDI)为主要影响因素,以压缩剪切强度为评价目标,通过正交试验优化出满足JISK6806-1995要求的Ⅰ型淀粉基API胶粘剂的配方,对影响胶粘剂理化性能的因素进行了系统分析。经验证性试验证明,所优化出的最佳配方具有明显的生产可操作性,交联剂PMDI可不经封闭直接使用,完全能满足现有的木材胶合制品的生产工艺要求,其原料成本为同类进口胶粘剂的1/3,具有明显的社会环境效益和经济效益。     

非异氰酸酯聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的研究

用聚酰胺和环氧树脂、三环碳酸酯进行反应,制备了一种非异氰酸酯聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂,胶粘剂固化物兼具聚氨酯和环氧树脂的性能,有合适的强度和韧性。胶粘剂固化物本体拉伸强度为32.0 MPa,拉断伸长率为3.7%。粘接复合材料拉剪强度为9~17 MPa,粘接金属拉剪强度为16~21 MPa。该胶粘剂可在-150℃(长时间)到150℃(短时间)使用。胶粘剂适用期3h以上,可25~30℃/3 d固化,适合大型复合材料粘接。实验结果表明,固化时聚酰胺651的氨基和环氧树脂的环氧基、三环碳酸酯的环碳酸酯基发生了反应,2种反应速度接近,相容性较好,胶粘剂固化物形成了多种三维互穿网络结构。     

HTPB-异氰酸酯体系的固化反应机理研究进展

固体推进剂和衬层配方的固化体系对其本体性能以及两者界面的黏结性能具有非常重要的影响,端羟基聚丁二烯(HTPB)和异氰酸酯是丁羟固体推进剂和衬层固化体系中最主要的组分.综述了HTPB-异氰酸酯体系的固化反应机理以及催化剂、固化剂种类和固化参数等因素对固化反应的影响.     

光学透明的硅烷改性聚氨酯胶粘剂的研究

以聚碳酸酯二醇、1,4-丁二醇、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷为原料，通过加入不同的异氰酸酯单体制备了不同的硅烷改性聚氨酯胶粘剂，研究异氰酸酯类型对硅烷改性聚氨酯胶粘剂的力学性能、光学性能、流变性能、热稳定性的影响。结果表明:使用二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)制备的硅烷改性聚氨酯胶粘剂相对于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)性能更佳，其PET/玻璃剥离强度为17.70 N(样条宽15 mm)，可见光透过率为99.45%，玻璃化转变温度为-20.04℃。     

环氧树脂/聚酰胺/DDM体系的固化行为及力学性能

通过非等温DSC法及拉伸性能测试研究了4,4'-二氨基二苯基甲烷(DDM)用量对环氧树脂/聚酰胺651体系的固化反应的影响,计算了固化反应的表观活化能和反应级数,确定了其胶粘剂体系的固化工艺参数。结果表明,胶粘剂中DDM的质量分数达到14%(以环氧树脂质量为基准)时,固化反应放热量达到最大值。固化体系的活化能为53.654 kJ/mol,反应级数为0.895。最佳起始固化温度为40℃,峰值温度为85℃,终止温度为120℃,体系的拉伸强度提高了约50%。     

木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的制备及最优R值选取

采用一步法将聚醚多元醇、扩链剂与异氰酸酯反应,制备了木材用单组分湿固化聚氨酯胶粘剂。对样品性能进行分析,探究较优的—NCO/—OH(R值)。研究结果表明：R值为10.38时,胶粘剂应用在桦木上的粘接强度相对最佳,此时胶粘剂对桦木的润湿性、热稳定性和开放时间均较为优异。