室温固化环氧树脂结构胶的研制及性能研究

采用硫脲与1,6-己二胺化学反应,合成了一种高活性环氧树脂固化剂,制备了可室温快速固化的环氧树脂结构胶,并分析了其预热温度对凝胶时间、预热时间和固化温度对钢-钢剪切拉伸强度的影响。实验结果表明:环氧树脂胶液在预热温度为23～27℃时,出现凝胶状态的时间较短(为14～18min),此状态下的胶体所粘接的试样在室温下固化均可达到较高的钢-钢剪切拉伸强度,并且固化温度越高,钢-钢剪切拉伸强度越大,当固化温度为40℃时,钢-钢剪切拉伸强度可达105.8MPa。     

E-44环氧树脂固化物的力学性能影响因素研究

基于环氧树脂/聚酰胺体系的固化反应机理,通过实验研究了E-44环氧树脂固化物的力学性能随650聚酰胺树脂的添加量、固化条件的变化规律。弯曲强度和拉伸剪切强度试验结果表明:在同一固化条件下,随着"650"聚酰胺含量的增加,固化物的力学性能随之增加;在温度60℃时固化物的力学性能优于温度25℃时固化物的力学性能。     

环氧甲基丙烯酸酯树脂的制备及快速固化研究

E-51环氧树脂与甲基丙烯酸在三苯基膦为催化剂、对苯二酚为阻聚剂下于100℃反应,合成环氧甲基丙烯酸酯树脂,通过测定反应物酸值,适宜的反应时间为5 h。使用促进剂2-乙基己酸铜可使固化时间由20 min缩短至30 s,其固化30 s后的拉伸剪切强度15.2 MPa为固化24 h后拉伸剪切强度的88.9%。     

养护条件对掺粉煤灰混凝土力学特性影响

为研究养护条件对掺粉煤灰混凝土力学特性影响,基于室内土力学基本试验,分别研究粉煤灰掺量为30%条件下,养护温度、养护湿度、养护时间对粉煤灰混凝土抗压强度及抗折强度的影响规律。研究结果表明:随着养护温度由室温20℃升高至100℃,混凝土抗压强度、抗折强度初始阶段显著增加,养护温度80℃后,强度趋于稳定;随着养护湿度增加,粉煤灰混凝土水化速率加快,抗压强度及抗折强度逐渐提高,最大可提高22.45%、23.18%;80℃高温养护条件下,随着养护时间增加,粉煤灰混凝土抗压强度、抗折强度呈现指数函数变化特征。     

碳纤维增强双马树脂基复合材料微波固化工艺及性能研究

针对改性双马树脂T700级预浸料微波固化成型工艺,研究了保温时间、加压方式、升温速率对复合材料力学性能的影响,获得了不同条件下的微波固化复合材料的性能数据和较优的成型工艺方案;对比研究了不同加热方式对复合材料力学性能的影响。研究表明,微波固化样件的压缩强度、弯曲强度、拉伸模量和150℃干态弯曲性能都达到了热压罐水平,而拉伸强度、层间剪切强度和150℃干态层剪性能低于热压罐水平。微波固化工艺加热均匀,相对于热压罐成型,固化周期缩短50%以上,能有效提升复合材料制造效率,降低能耗。     

固化剂对低温固化环氧建筑胶性能的影响

研究了6种不同固化体系在-12～0℃温度下的固化情况,探讨了不同固化剂对胶粘剂固化反应速度、压缩强度及钢一钢拉伸剪切强度的影响。试验结果表明,MS-0021固化剂各项性能优于其他固化剂,其压缩强度值为62．56MPa,钢－钢拉伸剪切强度值为1523MPa,可满足胶粘剂的冬季施工要求。     

双组分室温快速固化丙烯酸酯黏合剂的研制

以BA(丙烯酸丁酯)为软单体、MMA(甲基丙烯酸甲酯)为硬单体、TPGDA(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)为交联单体、DMA(N,N-二甲基苯胺)为促进剂、CHP(过氧化氢异丙苯)为引发剂、轻质碳酸钙为填料和CHP/DMA为氧化-还原引发剂,采用共混法制备了双组分室温快速固化黏合剂。研究结果表明:随着黏合剂中MMA/交联单体质量比的减小,黏合剂的维卡软化温度降低、拉伸剪切强度增大,但本体拉伸强度变化不明显;随着预聚体中MMA/BA质量比的增加,黏合剂的本体拉伸强度增大、维卡软化温度升高,但拉伸剪切强度变化不明显。当预聚体中m(MMA)∶m(BA)=80∶20、黏合剂中m(MMA)∶m(交联单体)=3∶1时,黏合剂的综合性能相对最好,其拉伸剪切强度(为19.6 MPa)相对最大。     

固化工艺对HT1012铜粉导电胶剪切强度的影响

研究了固化工艺参数对由HT1012型铜粉导电胶制备的单搭接接头剪切强度的影响。结果表明，在所采取的研究条件下，随着晾置时间的推移，导电胶剪切强度起初增加但随后减小；当固化温度为60℃、晾置时间取定为10min时，固化时间为3h所对应的剪切强度较高；当变动固化温度时，固化温度提高会引起剪切强度下降。     

端羧基丁腈橡胶和柔性聚醚胺增韧EP胶粘剂的研究

以液态CTBN(端羧基丁腈橡胶)增韧EP(环氧树脂)为基本组分,采用正交试验法探讨了CTBN、混合固化剂[DETDA(二乙基甲苯二胺)、D400(柔性聚醚胺)]、固化温度和固化时间对EP胶粘剂冲击强度、拉伸剪切强度和对接接头拉伸强度的影响。研究结果表明:CTBN和D400对3种强度有增强效果;当w(CTBN)=10%、w(DETDA)=25%、w(D400)=30%(均相对于EP质量而言)、预固化温度60℃、预固化时间2 h、固化温度160℃和固化时间4 h时,EP胶粘剂的拉伸剪切强度(为43.3 MPa)、拉伸强度(为34.2 MPa)和冲击强度(为16.4 k J/m2)比未加改性剂体系分别提高了34.4%、85.9%和97.6%。     

厚截面复合材料固化温度不均匀性对力学性能的影响

通过对厚截面复合材料层合板不同部位设置隔离膜与热电偶的方法来测试厚截面复合材料在固化过程中沿厚度方向的温度分布。采用横向拉伸和短梁剪切测试手段,研究了厚截面复合材料制件固化过程中沿厚度方向的温度不均匀性对力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了层合板力学性能测试后的断面微观形貌。结果表明,厚截面复合材料固化过程中沿厚度方向存在明显的温度梯度,随着温差的增加,拉伸强度、层间剪切强度力学性能呈下降趋势。以上层合板为参考对象,当层合板沿厚度方向温差为20.6℃时,其横向拉伸强度相差7.4%,层间剪切强度相差6.8%;当层合板沿厚度方向温差为10.2℃时,其横向拉伸强度相差3.8%,层间剪切强度相差3.4%。这是由于固化温度过高,树脂与碳纤维界面的结合强度降低。该研究为厚截面复合材料制件热压罐成型过程中温度场均匀调控的必要性提供了重要的实验依据及理论参考。     

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。     

水下环氧树脂胶粘剂用水下固化剂的性能研究

目前可用于水下粘接的EP(环氧树脂)胶粘剂用水下固化剂种类不多,主要是一些憎水类改性胺固化剂(如810和301P等)。以不同种类的水下固化剂作为试验对象,着重探讨了水下固化剂的本体黏度、相应水下EP胶粘剂的某些性能(如水下凝胶时间、水下拉伸剪切强度及水下压缩强度等)。研究结果表明:水下EP胶粘剂的适宜凝胶时间为1h左右;水膜隔离胶粘剂/被粘物的界面问题只影响拉伸剪切强度,而不影响压缩剪切强度,故水下固化剂的憎水性良好时,相应EP胶粘剂的压缩强度相对较高,但其钢/钢拉伸剪切强度会受到一定的影响;810和301P具有一定的憎水性,并且相应EP胶粘剂的水下凝胶时间均为1h左右,故不同黏度的810和301P复配可制得综合性能更好的水下EP胶粘剂。     

双组分高强度环氧胶粘剂的研制

根据车间内钢梁上吊车轨道安装底板与钢梁粘接的具体要求,研制了一种中温固化双组分环氧胶粘剂。探讨了E-51、E-39D和纳米碳酸钙用量对甲组分粘度的影响,测试了不同促进剂的胶粘剂凝胶时间并研究了粘接表面处理、中温固化时间对胶粘剂剪切强度的影响。结果表明,通过选用不同粘度的环氧树脂并添加纳米碳酸钙,控制甲组分粘度在8～20Pa.s,选用促进剂M3份,表面制备并采用偶联剂处理后,100℃下固化2h后,该胶铝-铝、钢-钢剪切强度可达45MPa和51MPa,实现了胶粘体系中温高强度快速固化。室温放置20h后钢-钢剪切强度为5.8MPa,可以安装加热设备以便后固化。     

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。     

Rheological investigation of cure kinetics and adhesive strength of polyurethane acrylate adhesive

In this work, we used rheological techniques to study both the cure characteristics and the degree of cure of polyurethane acrylate adhesive, a type of reactive adhesive used in hard disk component assembly. These results were then correlated with the tensile shear strengths of adhesives. Here, the cure characteristics of polyurethane adhesive were investigated at isothermal conditions ranging from 25 to 120°C. From the rheological results, the gelation time, the vitrification time, as well as the time required to reach the maximum degree of cure, decreased when increasing the curing temperature. The cure rates of adhesive increased with temperature in three temperature ranges, which were retardation zone, vitrification zone, and reaction‐controlled zone. The cure rates in these zones were controlled by slow diffusion, fast diffusion, and the rate of reaction, respectively. From the temperature sweep of fully‐cured adhesives, we found that the crosslinking level of adhesives increased with curing temperatures at different rates depending on the temperature zones as well. Moreover, the adhesive strength measured by tensile shear test was found to also increase correspondingly with the adhesives' T_g, indicating that the crosslinking level directly affected the adhesive strength. The strong dependence of adhesive strength with crosslinking level indicates that the crosslinking level was essential for high adhesive strength. The correlation of cure characteristics and adhesive strengths at various curing temperatures performed in this study can further provide useful information for planning appropriate curing schemes of polyurethane acrylate adhesives used in electronic and other industries. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

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。     

环氧/多巯基型无色透明胶粘剂的研制

采用自制多巯基固化剂与E-51环氧树脂制备了一种环氧/多巯基型无色透明胶粘剂,对其拉伸剪切强度、黏度、紫外-可见光透过率等性能进行了研究,并在相同条件下与使用进口固化剂的胶粘剂性能进行了对比。结果表明,随着固化温度升高,2种胶粘剂拉伸剪切强度均不断提高,在固化温度达到110℃时拉伸剪切强度均达到最大,随后开始下降。随温度升高,2种胶粘剂黏度均不断下降。紫外-可见光透过率的测试表明,固化温度对进口胶粘剂的透明度影响很大,80℃透过率就明显下降。固化温度在80℃内,自制胶粘剂的紫外-可见光透过率变化不大。在此环氧体系中,使用自制固化剂的胶粘剂在耐温性方面具有一定优势。