聚氨酯改性环氧树脂的制备及其粘接性能

制备了聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP),使用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行了表征,并对其固化物的热性能和动态热机械性能进行了研究;以PU改性EP为基体树脂制备胶粘剂,并对该胶粘剂的性能进行了测定。实验结果表明,由于PU链段可以改善EP的韧性,并且两者相容性较好,故由此制取的胶粘剂综合性能良好,其拉伸剪切强度为16MPa、粘接拉伸强度为35MPa且断裂伸长率为1.8%。     

室温固化环氧树脂胶粘剂的制备及性能研究

以腰果酚、甲醛和三乙烯四胺为原料,采用一步法制备了环氧树脂(EP)用腰果酚醛三乙烯四胺新型固化剂;然后以双酚A型EP为基体树脂、腰果酚醛三乙烯四胺为固化剂和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为增韧改性剂,制备了室温固化EP胶粘剂。研究结果表明:当w(PVB)=10%(相对于EP质量而言)时,胶粘剂的拉伸强度(30.58 MPa)、冲击强度(6.30 kJ/m2)和剪切强度(17.71 MPa)相对最大;此时改性EP胶粘剂的热稳定性相对最好,并且其断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂。     

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。     

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。     

改性纳米碳酸钙对环氧树脂胶粘剂性能的影响

采用剪切强度测定、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗(EIS)及其他测试方法研究了DL-α-丙氨酸改性纳米碳酸钙(CaCO3)对环氧树脂(EP)胶粘剂性能的影响。研究结果表明:对含改性纳米CaCO3的EP胶粘剂而言,其剪切强度比含未改性纳米CaCO3的EP胶粘剂提高了2MPa,其热分解温度比未加纳米CaCO3的EP胶粘剂提高了10℃,并且其耐蚀性能也得到显著提高;填料分散性良好且无明显的团聚现象。     

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。     

太阳能/风能发电系统储能电池用密封材料

以改性环氧树脂(EP)与改性胺类固化剂为原料,制备了1种发电系统储能用电池密封胶,通过力学性能测试及DSC分析研究了各组分及配比对胶粘剂性能的影响。结果表明,当m(改性EP)∶m(固化剂)=100∶25,固化条件为60℃/1.5 h时胶粘剂玻璃化转变温度达到75.68℃,冲击强度23.67 kJ/m2、剪切强度8.23 MPa。改性EP具有良好的增韧效果,提高了胶粘剂的耐冲击性和粘接性能,而对其耐热性能影响不大。该密封材料可以满足太阳能/风能发电系统对储能电池的高品质要求。     

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。     

室温固化高性能胶粘剂的研制

为了改善环氧树脂(EP)胶粘剂对某些金属和非金属材料的粘接性能,采用自制的增韧剂改性EP,制备了一种可室温固化的无溶剂双组分EP胶粘剂。考察了增韧剂用量、不同的室温固化剂及表面处理方法对金属和非金属材料的粘接性能、耐热性能和耐介质性能的影响。实验结果表明,该胶粘剂对金属和非金属都具有良好的粘接性能;用于PVC和ABS粘接时,则被粘材料被破坏;用于聚四氟乙烯(PTFE)和聚乙烯(PE)粘接时,其最高剪切强度分别为1.9 MPa和1.8 MPa。     

中温固化单组分EP结构胶的研究

利用超细微双氰胺固化剂与自制脲促进剂制成了单组分环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当w(促进剂)=1%、w(固化剂)=6%时,该EP结构胶可中温固化(125℃固化1 h),其室温储存期超过180 d;该EP结构胶经质量分数为20%的聚酰胺酰亚胺(PAI)增韧后,其T型剥离强度(1.30 kN/m)提高了8倍左右,25、150℃时的拉伸剪切强度为36.8、6.7 MPa,热分解温度大于300℃,说明其具有一定的耐温性能。     

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。     

双酚A型苯并二噁嗪树脂粘接性能研究

以环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BDM)作为纯双酚A型苯并二噁嗪(BA-a)树脂的改性共聚单体,研究了不同改性BA-a体系的粘接性能和热稳定性能。结果表明:纯BA-a树脂与钢材之间的拉伸剪切强度为15.34 MPa,说明纯BA-a树脂具有作为胶粘剂的潜力;当m(BA-a)∶m(EP)∶m(BDM)=100∶60∶0或100∶27∶27时,改性BA-a体系的拉伸剪切强度为24.81 MPa或21.36 MPa,160℃时凝胶时间为150 min或20 min;改性BA-a体系的热稳定性能依次为BA-a/甲基四氢苯酐体系>BA-a/EP体系>BA-a/BDM体系>纯BA-a体系。     

纳米TiO_2在EP中分散性研究

采用不同方法[包括EP(环氧树脂)的pH值调节法、EP中添加改性剂法和改性剂吸附包覆纳米TiO2法等]对纳米TiO2在EP中的分散性进行了研究。结果表明:上述改性方法均能促进纳米TiO2在EP中良好分散:当EP的pH值为3时,相应胶粘剂的剪切强度比pH值未调节体系提高了11.46%;采用EP中添加改性剂法,并且当改性剂为SDBS(十二烷基苯磺酸钠)时,相应胶粘剂的剪切强度比无改性剂体系提高了6.7%;采用改性剂吸附包覆纳米TiO2法,并且当改性剂为SDS(十二烷基磺酸钠)、KH-560(硅烷偶联剂)和SDBS时,相应胶粘剂的剪切强度比无改性剂体系分别提高了41.7%(SDS)、16.4%(KH-560)和9.4%(SDBS)。     

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。     

KH560改性双组分室温固化环氧结构胶的制备与性能

将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)与环氧树脂(EP)预反应,采用黏度计、万能电子材料试验机、红外光谱、差示扫描量热仪,考查了KH560含量对EP/改性聚酰胺室温固化环氧结构胶性能的影响。结果表明,KH560含量从0增加至9质量份(每100份EP中加入量)时,胶体拉伸强度从51 MPa降低至36.5 MPa;压缩强度从79.7 MPa降低至53 MPa;粘接强度从8.7 MPa增至11.7 MPa。同时,固化物的热稳定性也有一定程度提高,未改性及9份KH560改性的EP固化物50%热失重的温度分别为382.1℃与403.6℃。