室温固化耐温150℃环氧树脂胶粘剂的制备与性能研究

采用耐热的二苯甲酮四酸二酐(BTDA)固化四官能度缩水甘油胺环氧树脂,制得了室温固化(RTV)耐热的环氧树脂(EP)胶粘剂。探讨了体系中n(环氧基团)∶n(酸酐基团)比值、促进剂用量以及填料的选择对胶粘剂性能的影响。实验结果表明,当n(环氧基团)∶n(酸酐基团)=1∶1、w(促进剂)=1%(占EP的质量分数)且以碳纤维作为填料时,胶粘剂性能最佳,其室温剪切强度为13.91 MPa,150℃剪切强度为10.63 MPa。     

短切玻璃纤维增强环氧树脂胶粘剂的耐温性能研究

以短切玻璃纤维作为环氧树脂(EP)的增强剂,并以PA650/T31(聚酰胺650/改性胺类曼尼希型固化剂)作为复合固化剂,制备了综合性能良好的胶粘剂。研究结果表明:复合固化剂可有效改善胶粘剂的性能,当m(EP)∶m(PA650)∶m(T31)=10∶4∶2、常温固化时间为18 h时,胶粘剂的拉伸剪切强度相对最大(15.64 MPa);加入1.2%玻璃纤维的胶粘剂在230℃时的拉伸剪切强度提高了32.06%;玻璃纤维增强EP使得胶粘剂的热分解温度提升至300℃,同时热失重率从63.55%下降至56.09%。     

高温固化环氧树脂胶粘剂的研究

以酚醛环氧树脂(F-51)、不同种类的固化剂和填料等为主要原料,配制不同的EP(环氧树脂)双组分复合材料修补用胶粘剂。采用单因素试验法优选出制备EP胶粘剂的较佳工艺条件。结果表明:当m(F-51)∶m(固化剂PA651)=100∶55、m(气相白炭黑)∶m(高岭土)=15∶80时,制成的EP双组分胶粘剂可在较高温度(室温/1 d→170℃/1 h)条件下固化,其剪切强度为13.8 MPa、压缩强度为85.1 MPa和压缩模量为5.7 GPa,并且其凝胶时间较长、流动性控制性较好、耐介质浸泡性和操作方便性俱佳,完全满足复合材料修补用胶粘剂的使用要求。     

中温固化酚醛胶粘剂固化工艺及粘接性能研究

在合成改性酚醛树脂的过程中引入了活性单体间苯二酚,以多聚甲醛为固化剂,辅以耐热无机填料制备了可中温固化的耐高温改性酚醛胶粘剂。在此基础上考察了苯酚和间苯二酚的配比、固化温度和固化剂用量对体系凝胶特性和粘接性能的影响,同时对试片处理方式、溶剂烘除时间和固化压力等因素展开研究。结果表明,苯酚和间苯二酚为2∶1、多聚甲醛用量为16.5phr、固化压力不小于0.3MPa时,胶粘剂粘接喷砂处理的试片在100℃下固化6h可获得较高的粘接强度,常温剪切强度在10MPa以上,700℃仍有约2MPa的强度。     

EPS木材胶粘剂的耐热老化性能研究

以废弃聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)为原料、四氯乙烯/环己烷为混合溶剂、松香和SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为增黏剂,制备环保溶剂型EPS木材胶粘剂。重点探讨了不同热老化条件时EPS胶粘剂的性能变化规律。研究结果表明:混合溶剂的最佳配比是V(四氯乙烯)∶V(环己烷)=2∶1;EPS胶粘剂的最佳配方是样号5#[即m(EPS)∶m(松香)∶m(SBS)=100∶3∶12],其最终剪切强度(为6.60 MPa)相对最大,并且其耐热老化性能较好;在热环境中随着老化时间的延长,EPS胶粘剂的剪切强度基本上降低了,但EPS的分子结构没有发生改变;导致EPS胶粘剂粘接性能下降的主要原因是小分子增黏树脂的受热降解。     

铅酸蓄电池用密封胶的配比对性能的影响

以改性环氧树脂(EP)与改性芳香胺固化剂为原料制备铅酸蓄电池极柱灌封用密封胶,着重研究了改性EP与固化剂的配比对胶粘剂性能的影响。实验结果表明,改性EP与固化剂配比对胶粘剂的初步固化时间、热变形温度、剪切强度和拉伸强度的影响显著;3种配比的胶粘剂耐酸碱性能均较好;当m(改性EP)∶m(固化剂)=100∶50时胶粘剂的综合性能最优,其初步固化时间为6 h、热变形温度为97℃、拉伸强度为72 MPa、剪切强度为3.56 MPa且对ABS的粘接达到材料破坏的程度。该胶粘剂室温固化具有一定的适用期,并具有良好的粘接性能、耐久性能和耐酸性能,可以满足蓄电池极柱灌封和粘接的技术要求。     

可低温快速固化双组分环氧树脂胶粘剂的制备

以低黏度改性双酚A型环氧树脂(牌号EP116)、双酚F型环氧树脂(牌号EP162)为主体树脂,通过对双组分EP(环氧树脂)胶粘剂的主体树脂和固化剂进行选择与优化,制备了可低温快速固化的双组分EP胶粘剂。研究结果表明:当A组分的主体树脂中m(EP116)∶m(EP162)=1∶1、混合脂肪胺6610(含苯环)为固化剂和w(增韧剂聚丙二醇)=4%(相对于EP总质量而言)时,胶粘剂具有相对较好的低温(0℃)固化性能,表干时间为30 min,并且可4 h硬化;固化2 d后,胶粘剂固化物的冲击强度为10.084 k J/m2,拉伸强度、拉伸剪切强度和压缩剪切强度分别为25.34、12.60、14.90 MPa。     

环氧树脂室温固化体系的研制及性能研究

以兼具引发剂和稀释剂功能的自制BH-1为固化剂,通过引入低黏度活性稀释剂,制备室温固化EP(环氧树脂)胶粘剂;然后以EP/BH-1/活性稀释剂为基体、单向玻璃纤维为增强材料,制备相应的复合材料。研究结果表明:当w(BH-1)=4%时,EP浇铸体的室温(25℃)凝胶时间约为8.5 h和玻璃化转变温度(Tg)为130.9℃,并具有优异的力学性能,其冲击强度为50.0 kJ/m2、拉伸强度和模量分别为0.075 GPa和2.80 GPa、弯曲强度和模量分别为0.136 GPa和3.02 GPa;当m(EP)∶m(BH-1)∶m(活性稀释剂)=100∶4∶10时,复合材料的弯曲强度(0.984 GPa)和层间剪切强度(56.1 MPa)分别提高了26.4%和15.2%。     

利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料制备溶剂型胶粘剂

以废弃聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料为原料,甲苯、乙酸乙酯和丙酮为混合溶剂,制备溶剂型EPS胶粘剂。着重探讨了增黏树脂含量、热塑性弹性体SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)含量对EPS胶粘剂剪切强度、黏度和热稳定性等影响。研究结果表明:当V(甲苯)∶V(乙酸乙酯)∶V(丙酮)=52∶48∶3、m(EPS)∶m(松香)=100∶2时,相应EPS胶粘剂对PVC(聚氯乙烯)板的剪切强度(2.54 MPa)相对最大;当V(甲苯)∶V(乙酸乙酯)∶V(丙酮)=52∶48∶3、m(EPS)∶m(酚醛树脂)∶m(SBS)=100∶4∶6时,相应EPS胶粘剂对木材的剪切强度(7.60 MPa)相对较大;适量的增黏树脂和SBS可有效降低EPS胶粘剂的黏度,并且相应EPS胶粘剂的润湿性(对基材)、操作性、粘接强度和EPS胶膜的热稳定性等均有所提高。     

生物质炭基复混肥造粒用淀粉胶粘剂的合成条件研究

以淀粉为主要原料、H_2O_2(过氧化氢)为氧化剂、FeSO_4(硫酸亚铁)为催化剂、硼砂为交联剂和硫代硫酸钠为稳定剂,采用正交试验法优选出淀粉胶粘剂的合成条件,进而优选出BCF(生物质炭基复混肥)造粒用胶粘剂的最佳工艺条件。研究结果表明:当m(淀粉)=30 g、氧化温度为45℃和V(H_2O_2)=2.5 m L、氧化阶段10%NaOH(氢氧化钠)溶液4 m L、糊化阶段10%NaOH溶液8 m L和糊化温度为65℃时,制得的胶粘剂之黏性和流动性俱佳;当m(炭粉)∶m(尿素)∶m(磷酸二氢钾)∶m(胶粘剂)≈4∶1∶1∶1时,BCF颗粒的成粒率(为95.60%)和压缩强度(为0.026 MPa)相对最高。     

含氮杂环二胺固化双酚F环氧胶粘剂的研究

以1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮(DHPZ-DA)为固化剂,采用示差扫描量热法(DSC),TGA,红外光谱及剪切强度测试研究了双酚F环氧树脂/DHPZ-DA粘接体系固化行为及耐热性。由Kissinger和Ozawa方法计算得到固化体系的表观活化能分别为80.1 kJ/mol和84.3kJ/mol。由Crane方程求得的表观反应级数为0.93。该胶粘剂体系Tg>200℃,当双酚F环氧树脂与DHPZ-DA固化剂的物质的量比为10∶4时,其室温剪切强度与150℃老化24 h后的剪切强度均大于12 MPa,表现出良好的耐热性。     

聚醚胺固化环氧树脂胶粘剂的研究

以聚醚胺D-230为固化剂,研究了多官能度环氧树脂和硫酸钙晶须的加入对环氧树脂胶粘剂粘接性能的影响。研究结果表明,多官能度环氧树脂和改性硫酸钙晶须的加入,很好地改善了环氧树脂胶粘剂的高温性能;当环氧树脂m(E-51)∶m(F-51)∶m(AG-80)=3∶3∶2、改性硫酸钙晶须为树脂总质量的10%时,体系的粘接性能最佳,室温和100℃剪切强度分别为25.91MPa和6.11MPa,室温剥离强度可达5.26kN/m。     

汽车用耐高温结构胶的研制

以双组分环氧树脂(EP)为基体树脂、4,4′-二氨基二苯砜(DDS)改性双马来酰亚胺(BMI)为固化剂,采用共混法制备出一种汽车同步器用耐高温结构胶。采用差示扫描量热(DSC)法、热重分析(TGA)法和动态力学分析(DMA)法考察了不同固化工艺和不同配方对结构胶的粘接性能、耐热性能及耐冻融循环性能等影响。结果表明:当m(双组分EP)∶m(预聚体或固化剂)=1.0∶1.0以及采用阶梯升温固化工艺"150℃/1 h→180℃/2 h→200℃/1 h"时,该结构胶具有良好的粘接性能(用于碳纤维与金属间粘接时)和工艺性能,其室温剪切强度为33.9 MPa、180℃剪切强度为23.7 MPa;该结构胶可在低于180℃环境中长期使用,并完全满足汽车同步器的使用要求。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

填料对氟橡胶热空气老化性能的影响

研究了片层状、颗粒状和金属氧化物等填料填充改性氟橡胶的耐热空气老化性能。结果表明,片层状填料改性的氟橡胶的耐热性能较差;颗粒状填料BaSO4填充改性的氟橡胶具有优良的耐热老化性,300℃老化24h后,氟橡胶力学性能的保持率在50％左右;金属氧化物Fe2O3和SnO2填充改性的氟橡胶具有较好的耐热老化性,300℃老化24h后,仍保持较好的力学性能,其强度分别为9．3MPa和10．3MPa。     

PVAc乳胶/改性大豆分离蛋白共混胶黏剂的制备及性能

针对大豆蛋白胶黏剂耐水性差的缺点,用尿素初步改性大豆分离蛋白（SPI）,然后与白乳胶（PVAc）共混合成了共混改性大豆分离蛋白胶黏剂。采用正交实验方法考察了大豆蛋白胶与白乳胶质量比、共混时间、交联剂质量分数、交联时间对大豆蛋白胶黏剂剪切粘接强度的影响,确定了优化配比及制备工艺条件,并在此基础上采用正交试验优化了热压参数。结果表明：大豆蛋白胶与白乳胶质量比10∶1,共混时间1h,交联剂质量分数1.0%,交联时间1.5h,热压温度120℃,热压压强1.2MPa,热压时间2min/mm,涂胶量250g/m2时,测得胶黏剂的干态剪切粘接强度为2.01MPa,按照Ⅰ类胶合板标准测得湿态剪切粘接强度为1.04MPa,并对优化配方进行了结构与性能分析。     

改性脂环胺固化剂在陶瓷膜端面封胶中的应用

以聚酰胺651及自制的M6640改性脂环胺为固化剂分别与环氧树脂E-51配制成管式陶瓷膜表面封端用胶粘剂,通过示差扫描分析法(DSC)、胶粘剂力学性能及腐蚀液的化学需氧量(COD)测试,考察了环氧固化剂种类、M6640改性脂环胺与环氧树脂E-51的质量比、固化条件对环氧胶粘剂的力学性能及耐碱性等的影响。结果表明,m(M6640改性脂环胺):m(环氧E-51)=50:100,固化条件25℃/24 h+80℃/4 h时,胶的剪切强度17.49 MPa、拉伸强度78.72 MPa、压缩强度105.32 MPa、弯曲强度120.58 MPa、硬度90.5 HD,Tg65.3℃,耐碱腐蚀,可满足陶瓷膜端面胶的应用要求。     

一种糊状双马来酰亚胺耐高温胶黏剂的研制

研制了一种单组分无溶剂,使用方便的糊状耐高温双马来酰亚胺胶黏剂,该胶黏剂用双烯丙基双酚A和乙烯基液体丁腈橡胶做增韧剂。当端乙烯基液体丁腈橡胶用量为8％时,胶黏剂25℃剪切强度为23．8MPa,300℃剪切强度为7．6MPa,剥离强度为1．6N／mm,胶黏剂在耐水1000h后,25℃剪切强度为23．6MPa,300％剪切强度为7．4MPa。胶黏剂在300℃老化100h后,25℃剪切强12．6MPa,300℃剪切强度为7．5MPa。     

Preparation and performance of urethane-modified polytriazole adhesives

Polytriazole adhesives are a new type of adhesives with excellent heat resistance, but the lap shear strength at room temperature is not ideal, which is about 15 MPa. In order to improve its adhesion performance at room temperature, a series of urethane-modified polytriazole (UPTA) adhesives were successfully synthesized via 1, 3-dipolar cycloaddition reaction between azides, and alkynes. Firstly, an alkynyl-terminated urethane monomer di(but-3-yn-1-yl) (1,3-phenylenebis(methylene)) dicarbamate (DBPMD) was synthesized and characterized. Then DBPMD was reacted with biphenyl dibenzyl azide (BPDBA) and N′,N′,N′,N′-tetrapropargyl-p,p′-diaminodiphenyl methane (TPDDM) to prepare UPTA adhesives. Curing behavior, thermal properties, bonding performance, and resistance to damp heat aging of UPTA adhesives were studied. The results show that the introduction of urethane group has almost no effect on the curing behavior. The glass transition temperature (T_g) and the 5% thermal weight loss temperature (T_d5) gradually decreased with the increased proportion of DBPMD added. T_g of UPTA adhesives ranged from 185 to 215°C and T_d5 of UPTA adhesives were all above 300°C, which indicated its outstanding thermal stability. The lap shear strength at room temperature of UPTA adhesives increased first and then decreased with the increasing amount of DBPMD, which ranged from 13.9 to 19.9 MPa. The highest lap shear strength of UPTA adhesives can reach 19.9 MPa, which was 31.8% higher than PTA adhesive. The lap shear strength retention rate of UPTA adhesives at 180°C was all over 75%. Lap shear strength retention rate of UPTA adhesives under 168 h damp heat aging time was all over 80%. UPTA adhesives have good bonding performance, heat resistance, and damp heat aging resistance, which can meet many complex construction requirements.