丙烯酸含量、乳化工艺参数对水性聚氨酯丙烯酸酯及其紫外光固化膜性能的影响

聚氨酯丙烯酸酯(PUA)兼具聚氨酯(PU)树脂和聚丙烯酸酯(PA)柔韧性优良、耐磨性、耐冲击性和粘结性好等优点,以往将其用于水性涂料的研究不多。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为原料制备了侧链带有不同比例羧基和羟基的聚丙烯酸酯(PA),然后与聚氨酯(PU)中间体反应,在水中分散得到聚氨酯丙烯酸酯乳液(WPUA),并采用紫外光(UV)固化成膜。采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)和核磁共振光谱(1HNMR)对产物结构进行了表征,考察了乳化工艺参数对乳液粒径的影响,研究了丙烯酸含量、固含量、温度对分散乳液性能的影响,确定了合适的乳化工艺,并对WPUA UV固化成膜后的物理性能进行了表征。结果表明:随着AA含量的增加,WPUA乳液黏度升高,粒径先变小后变大,漆膜亲水性增强,AA含量控制在10%～15%较宜;WPUA乳液适宜的乳化工艺为剪切速率200 r/min,时间20 min;经UV固化所得涂层的物理性能较优。     

聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂的固化反应

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系的改性,制备了高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过差示扫描量热法(DSC),确定了PU/EP体系的最佳固化条件,并探讨了PU/EP体系的固化反应动力学特征。研究结果表明,PU/EP体系的最佳固化条件为:25℃12h+150℃2h。PU/EP体系的固化反应活化能为69.18kJ/mol,反应级数为0.901。     

聚氨酯胶粘剂固化反应对其流变性能的影响

利用HAAKE旋转流变仪研究了双组分聚氨酯胶粘剂的流变性质及固化过程中不同结构聚氨酯胶粘剂的凝胶时间与固化活化能,并通过差示扫描量热法(DSC)研究了样品的固化过程,分析了固化过程对胶粘剂流变性质的影响。通过Arrhenius公式推导得到聚氨酯胶粘剂的交联活化能。结果表明,预聚物的游离二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)含量越高、或分子量越高,聚合物的流体强度越强,固化反应速度越快,凝胶时间越短;提高固化温度可以促进交联反应的进行,缩短凝胶时间。     

紫外光固化时间对RAFT法制备的聚合物分散液晶膜电光性能及微观形貌的影响

液晶/聚合物复合膜作为成膜材料,其紫外光固化时间对膜的电光性能及微观形貌有很大的影响。文中利用可逆加成-断裂转移自由基聚合(RAFT)制备了活性聚苯乙烯(PS)大分子引发剂,用以引发丙烯酸甲酯(MA)进行活性聚合制备聚合物分散液晶(PDLC)薄膜。系统研究了紫外光固化时间对RAFT-PS基PDLC薄膜电光性能及微观形貌的影响及影响机理。研究表明,通过RAFT法制备的PDLC在较短时间内即完成相分离,并且随着紫外光固化时间的延长,PDLC的阈值电压(Vth)和饱和电压(Vsat)升高,关态透光率(Toff)、记忆效应(ΔT)和最大透光率(Tmax)下降,薄膜的微观形貌也出现了连续明显的变化。随着紫外固化反应时间延长,聚合物基体的相对分子质量显著增加。     

新型室温固化双组分胶粘剂的研究

利用自合成聚丙烯酸酯聚合物和环氧丙烯酸酯制备了新型双组分室温固化丙烯酸酯胶粘剂.研究并讨论了该胶粘剂组成的比例、活性单体对粘合强度、胶粘性能和胶粘剂的贮存稳定性的影响、确定了室温固化氧化-还原体系剂及适宜固化时间用量.该胶粘剂对金属的拉伸强度可达23.5MPa.     

CF／PU复合材料的固化过程及其动态力学性能

本工作借助于TBA、DMS、热失重曲线测试等方法,对CF/PU复合材料的固化过程及影响其动态力学性能的因素进行了进一步研究。结果表明,无论在室温还是在其它温度下,CF-1/PU的固化都比CF-3/PU的固化快。PU在已完全固化的CF-3/PU上固化比在CF-3上固化快的现象进一步证实CF表面上的OH和COOH基团参与了PU固化反应。本实验条件下,室温固化和143℃固化的CF/PU样品在升温至200℃左右都发生了后固化反应,PU的热失重曲线在230℃之后开始急剧下降,CF/PU不适宜在200℃固化。CF/PU体系的动态力学性能受固化温度的影响比PU体系更显著,表明基体和纤维之间的界面效应与固化温度有关。所研究的CF/PU体系较符合模型:界面层网络最致密,接近界面层的基体网络较疏松,距界面层较远处基体的交联密度介于前两者之间。     

聚乳酸预聚物/聚乙二醇二丙烯酸酯薄膜的制备及性能研究

以聚乳酸预聚物(LAOG)和不同分子量的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为原料,采用安息香双甲醚(651)和二苯甲酮(BP)为光引发剂,通过LED紫外辐照制备了系列LAOG/PEGDA薄膜,并对薄膜进行FT-IR、凝胶含量、WAXD、DMA和力学性能测试与分析。结果发现,651具有比BP更好的光引发效率,当其添加量仅为0.2%(w)时,LAOG/PEGDA体系固化成膜所需的紫外辐照时间可短至0.1 s,表明本方法具有实现LAOG/PEGDA薄膜高效快速制备的潜力。     

固化剂类型与固化条件对环氧/粘土纳米复合材料插层剥离行为的影响

本文作者选用了5种不同类型的胺类固化剂:二乙烯三胺(DETA),二氨基二苯基甲烷(DDM),2.4.6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30),增韧改性胺和低温固化改性胺。考察了固化剂类型,固化温度和时间对环氧树脂/粘土纳米复合材料插层剥离行为的影响。固化程度和粘土层间距分别采用FT-IR和XRD,TEM检测。结果表明:环氧/粘土的插层与剥离行为与所选用的五种固化剂类型关系不大,而主要取决于固化工艺参数。在合适的固化条件下,当环氧树脂在粘土层间的固化速度大于层外固化速度,达到基本固化时,就能实现粘土的剥离,得到环氧/粘土纳米复合材料。     

聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂的固化反应机理

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系(EP)的改性,制备得到了一种高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过对材料样品结构的红外光谱表征,探讨了PU/EP的固化反应机理。研究结果表明,PU预聚体与1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)发生了扩链、交联反应得到PU交联聚合物网络,TDE-85/E-51环氧树脂与混合芳胺固化剂反应生成了交联环氧聚合物。EP与PU之间存在的化学接枝、交联反应,提高了EP与PU之间的相容性及共混程度。     

蓖麻油基聚氨酯的制备及其性能研究

采用可再生的蓖麻油、甘油、TDI为原料,合成出端-NCO的蓖麻油基聚氨酯(PU)预聚体.对预聚体中NCO的含量进行了测定,并采用FT-IR对材料进行了定性分析;采用TG对蓖麻油基PU膜的热性能进行分析,并对固化后的材料力学性能进行了测试.结果表明:蓖麻油基PU预聚体的NCO含量在5.25%～4.93%时,体系在-18～40 ℃能固化成膜,且成膜物具有较好热学性能和力学性能.     

硫化镉-聚苯乙烯微球的简易合成及在紫外固化涂料中的应用

文中用烯丙基硫脲(AT)为功能辅助单体与苯乙烯聚合,并为Cd2+提供配位点,在Cd2+存在下,无皂乳液聚合制备了聚合物微球。由硫代乙酰胺(TAA)释放S2-,形成CdS,成功制备CdS/PS纳米复合微球。研究表明,控制乙酸镉(CdAc2)、偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)、TAA加料量可制得如球形、锥形、圆形的不同形貌复合粒子。再用环氧丙烯酸树脂为成膜物,将所制复合微球添到涂料基料中,制备了紫外光固化有机/无机纳米杂化荧光涂膜,其具有良好荧光性,最佳实验配方下光固化时间为10 s,固化涂膜铅笔硬度为5 H,耐冲击强度达到50 kg·cm,可耐受碱、酸及水的浸泡72 h以上。     

聚氨酯/丙烯酸酯互穿网络聚合物型衬层的固化反应研究

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)为原料,通过同步法制备了聚氨酯(PU)/聚丙烯酸酯(P(MMA-EA))互穿网络聚合物(Interpenetrating polymer network,IPN)型衬层。采用示差扫描量热法(DSC)研究了IPN衬层的固化反应动力学,运用Kissinger极值法、Crane法确定了固化反应动力学参数。并采用傅里叶红外光谱(FTIR)及流变仪分别对固化反应速率及粘度增长速率的影响因素进行了研究。研究结果表明,随着PU和P(MMA-EA)两体系配比的接近,IPN衬层的固化反应表观活化能逐渐降低,反应速率加快,反应级数均接近1.065;反应温度及丙烯酸酯含量的变化对-NCO的消耗速率影响很大;反应温度、固化参数、交联参数及硬段含量均对粘度增长速率有较大影响。     

放射性废物的SHS固化处理研究及应用

采用自蔓延高温合成技术(SHS)固化处理放射性废物是固化方法新的研究方向。分析探讨了SHS固化处理方法的固化机理、研究现状及固化特点。SHS固化具有工艺简单、能量利用效率高、处理过程快速、成本低廉等优点,可针对不同类型的放射性废物选择合适的反应体系,进行产物设计,可直接应用到废物处置点或实现废物就地处置。介绍了近期笔者采用铝热剂自蔓延高温合成固化处理爆炸过程产生的有毒物质和受锕系核素污染的砂土及时两种形态的核废物的模拟固化实验研究。     

环氧树脂/聚酰胺体系固化工艺分析

利用差热分析仪对环氧树脂E51/聚酰胺650体系的固化反应过程进行测试。分析了固化剂添加量、改性剂种类及粉煤灰微珠对体系固化反应的影响。结果表明,固化促进剂和粉煤灰微珠会降低反应起始温度,促进反应进行;固化剂添加量和稀释剂等对固化温度影响较小。根据实验结果确定预固化温度为80℃,制备固化试样并进行DTA测试,由测试结果确定后固化温度为120℃。结合预固化温度和后固化温度制备不同的固化试样测试其红外谱线,并利用内标法计算环氧基面积表征固化度,最终确定最优固化制度为预固化温度80℃(120 min),后固化温度120℃(30 min)。     

聚氨酯改性TDE-85/E-51环氧树脂的固化反应机理EI北大核心

以混合芳胺为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)与二酚基丙烷缩水甘油醚(E-51)环氧树脂的混合树脂体系(EP)的改性,制备得到了一种高性能聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP)。通过对材料样品结构的红外光谱表征,探讨了PU/EP的固化反应机理。研究结果表明,PU预聚体与1,4-丁二醇(1,4-BDO)及三羟甲基丙烷(TMP)发生了扩链、交联反应得到PU交联聚合物网络,TDE-85/E-51环氧树脂与混合芳胺固化剂反应生成了交联环氧聚合物。EP与PU之间存在的化学接枝、交联反应,提高了EP与PU之间的相容性及共混程度。     

水性透明可剥离防护涂料制备及性能

以脂肪族聚氨酯水性乳液为基体,制备了一种水性透明可剥离防护涂料。研究了该可剥离涂料在不同基材表面的成膜性能及可剥离性,漆膜厚度对剥离强度的影响以及紫外光吸收剂对漆膜耐老化性能影响。结果表明,可剥离涂料在不同基材表面均可连续成膜且可连续完整从基材表面剥离,剥离强度保持在0. 35～0. 75N/25mm之间;当漆膜达到一定厚度后,剥离强度不会再变化,加入紫外线吸收剂后漆膜耐候性明显提高。     

卷材耐指纹膜层间黏连问题的分析与研究

选用热塑性丙烯酸树脂为主成膜物质的卷材耐指纹液,在固化成膜后容易出现黏连。为解决该问题,通过冷拼不同硬度的聚合物调整耐指纹膜层的硬度,以及通过筛选成膜助剂来调整耐指纹膜的固化程度,对耐指纹膜层的抗黏性能进行了表征。结果表明：在耐指纹液产品中拼入高硬度聚合物后,耐指纹涂层硬度提升,抗黏性明显改善,可自然剥离,无剥离声音,板面无损伤;选用亲水性、中速至慢速蒸发、半挥发期短、分配系数大的醇醚成膜助剂,可在极短固化时间内使耐指纹膜层的固化程度提升,抗黏性得到改善,轻微拨动钢板即可分离,无剥离声音,板面无损伤。     

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

电子束/潮气双重固化有机硅改性酚醛环氧丙烯酸酯的固化行为

漆膜双重固化效果好,而目前电子束/潮气双重固化树脂体系的研究还不系统。将硅氧烷基团引入酚醛环氧丙烯酚酯中,制备了一种可电子束/潮气双重固化的树脂,采用摆杆硬度法研究了树脂配方、电子束辐照剂量以及潮气固化温度对固化效果的影响,并采用红外光谱、热重分析对漆膜固化前后的分子结构及热稳定性进行表征。结果表明:漆膜在潮气固化过程中内部的S-OC2H5基团通过水解缩合生成Si-O-Si交联网络结构;电子束辐照剂量及树脂双键含量的增加会延长潮气固化时间,而潮气固化温度升高则可大幅度缩短潮气固化时间,同时漆膜经潮气固化后其物理性能和热稳定性能都得到了显著提升。     

AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜固化工艺的优化

为了进一步改善AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜的耐蚀性能,将其在γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)溶液中进行浸渍.采用正交试验并结合单因素试验优选了硅烷成膜的主要固化工艺参数,包括固化温度与固化时间;通过中性盐雾试验(NSS)考察了优化工艺条件下所得硅烷膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了硅烷膜的表面微观形貌和成分.结果表明:固化温度对AZ91D压铸镁合金表面KH-550硅烷膜耐蚀性的影响更加显著,最佳固化工艺参数为固化温度120℃,固化时间60 min;以最佳固化工艺制备的KH-550硅烷膜中C,N,Si,O等元素的含量明显增加,膜层较厚且呈现均匀、致密的网状,对镁合金基体的防护能力大幅优于自然干燥条件下获得的硅烷膜.