木质素环氧化接枝物及其制备大豆蛋白胶黏剂研究

通过脱甲基化改性提高酶解木质素酚羟基含量,以增加其环氧化反应活性,并于碱性条件下与乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)反应合成木质素环氧接枝物(EPDL);将其作为交联剂与大豆蛋白复合制备高性能绿色大豆蛋白胶黏剂.采用核磁共振磷谱(31 P-NMR)以及红外光谱(FTIR)等分析手段对脱甲基木质素(DL)及其EPDL进行分析表征,研究了木质素脱甲基化前后羟基含量、接枝物环氧值及其化学结构的变化规律,考察了EPDL对大豆蛋白胶黏剂耐水胶合性能的影响.结果表明:脱甲基化改性明显提高了木质素羟基含量,其羟基含量较原木质素(L)提高了近29％,且通过微波加热处理可有效缩短木质素脱甲基化时间;脱甲基化改性使EPDL接枝上了较多环氧基团,其环氧值达到0.350 mol/100 g,增加了与大豆蛋白分子的交联反应活性;EPDL通过与大豆蛋白分子上羟基、氨基发生交联反应形成耐水化学结构,提高了大豆蛋白胶黏剂的耐热性和胶合性能,当EPDL用量为7％时,大豆蛋白胶黏剂湿胶合强度高达1.14 MPa,满足GB/T9846-2015国家标准规定的Ⅱ类胶合板要求.     

反应条件对接枝交联双重改性淀粉胶黏剂性能的影响

以玉米淀粉为原料,过硫酸铵( APS)与亚硫酸氢钠( NaHSO3 )为引发剂,丙烯酰胺( AM)与丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,制得了接枝交联双重改性淀粉基木材胶黏剂。 采用红外光谱对样品进行了表征,并研究了 AM 与 BA 质量比、APS 与 NaHSO3 质量比、反应温度、反应时间对淀粉基木材胶黏剂胶合强度及耐水性的影响。 实验结果表明,AM 与 BA 的接枝改性可以提高淀粉基木材胶黏剂胶合强度及耐水性,红外光谱证实 AM 和 BA 与淀粉发生了接枝反应。     

有机硅烷偶联剂对水性聚氨酯材料性能的影响

以IPDI为硬段,PTMG1000为软段,TMP为交联剂,APTES为封端剂,合成了一系列硅烷偶联剂改性水性聚氨酯乳液,并制备了水性聚氨酯的固化膜.FT-IR分析表明,APTES上的一NH2 与聚铵酯的端--NCO发生反应,成功地将硅烷结构引入聚氨酯分子中.TG分析表明,APTES的改性,提高了聚氨酯热稳定性.随着w(...     

合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响

研究了合成条件对单组分水性聚氨酯胶粘剂性能的影响,并对聚氨酯乳液做了红外分析.结果表明,内加交联剂A和B与水性聚氨酯乳液发生了交联反应,从而提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度,两者混合使用效果较佳.聚酯聚醚多元醇复配能提高水性聚氨酯的综合性能,当羧基含量为1.2%(质量分数)、NCO/OH比值(摩尔比)为1.3时,水性聚氨酯胶粘剂粘接性能较好.适量加入小分子扩链剂双酚A或丁二醇,可提高水性聚氨酯胶粘剂的硬度和粘接强度,降低其吸水率.     

扩链剂对水性聚氨酯树脂性能的影响

通过马来酸酐与多元反应形成羧基酯多元醇,然后再与其他的单体和ＴＤＩ－８０、交联剂以及扩链剂等反应,制备了含羧基的聚氨酯预聚体,将其分散于三乙醇胺的水溶液中,制备了水性聚氨酯,并对扩链剂的种类和用量对树脂性能的影响进行了研究,发现氨基扩链剂比羟基扩链剂更有利于提高树脂的力学性能,但是乳液的粒径比较大。     

水性聚氨酯/聚脲乳液的制备及对纸张的表面处理

以聚己内酯二元醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯和二乙烯三胺扩链剂为硬段合成了水性聚氨酯乳液,研究了聚氨酯乳液对纸张的表面施胶性能,并优化了实验合成工艺。研究表明,当n(NCO)/n(OH)=1.6,w(DMPA)=3.4%,w(DETA)=0.5%时,此水性聚氨酯/聚脲乳液具有优异的表面施胶性能。以质量分数为1%的聚氨酯进行表面施胶时,施胶度达74s,湿强度达36.02%,耐折度达125次,并通过红外光谱(FT-IR),热重分析(TG)及扫描电镜(SEM)对聚合物结构及膜性能进行了表征。FT-IR表明,扩链剂的加入使聚合物形成了聚脲结构,使膜的韧性得到提高,TG表明,经扩链剂改性的聚氨酯乳液具有优良的热稳定性,SEM表明经聚氨酯乳液施胶后的纸张表面纤维间的界面变得模糊,纸张表面的纤维结合更加紧密。     

氨基硅油接枝聚碳酸亚丙酯水性聚氨酯的合成与性能

以聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC)为软段,以二羟基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基硅油(AEAPS)接枝改性制备了系列WPU乳液。采用红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、接触角和耐水试验对WPU结构和性能进行表征。结果表明,纯PPC型WPU胶膜软硬段微相分离不明显,AEAPS改性胶膜软硬段微相分离明显,胶膜的结晶性随着AEAPS含量的增大而降低,胶膜耐热稳定性、耐水性和水接触角随着AEAPS含量的增大而提高。     

蔗糖改性水性聚氨酯的合成及性能研究

以天然多羟基化合物蔗糖为交联剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,不使用传统的交联剂和有机锡类催化剂,在无催化剂条件下成功合成蔗糖改性水性聚氨酯。研究了蔗糖含量对水性聚氨酯性能的影响。研究结果表明,蔗糖的引入,胶膜的耐水性增强;改性后的聚氨酯热稳定性提高,初始分解温度提高了50℃;改性后的产物力学性能有较大提升,蔗糖质量含量为3%时,拉伸强度52MPa,断裂伸长率2200%;蔗糖改性的水性聚氨酯表面粗糙度增加,微相分离程度增大。     

有机硅改性水性聚氨酯的合成及其光固化动力学的研究

将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)加到端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙二醇(PEG600)混合物中进行反应,生成端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体,用二羟甲基丙酸(DMPA)进行亲水扩链,季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入光固化基团,然后用三乙胺中和,最后加水乳化,合成了一种有机硅改性水性聚氨酯乳液(WPUA-Si)。通过FT-IR、TG、吸水率测试对其进行了研究。结果表明,有机硅改性的水性聚氨酯树脂的耐水性和热稳定性均有所提高。采用实时(real time)红外光谱原位(in situ)跟踪监测了该树脂的光固化动力学行为,结果表明,当光引发剂Darocur1173含量为树脂质量的5%(质量分数),体系光固化速率为最优。此外,增大辐照光强也有利于树脂的光固化。     

交联-接枝双重改性淀粉基木材胶黏剂的合成研究

以氧化淀粉为起始原料,环氧氯丙烷和丙烯酸乙酯(EA)为改性剂,制得了交联-接枝双重改性淀粉基木材胶黏剂。实验结果表明,较好的交联改性条件为:环氧氯丙烷质量分数为4.0%(相对于淀粉质量),氧化淀粉采用3∶2分步加料方式。正交试验得到的接枝改性条件为:过硫酸铵质量分数为0.2%,丙烯酸乙酯(EA)为10.0%,反应时间3 h,反应温度70℃。经过双重改性后,淀粉基木材胶黏剂的胶合强度(7.5 MPa)、耐水时间(48 h)和存储期(200 d)等指标可以达到GB/T 9846-2004标准要求。     

聚4-乙烯基吡啶微凝胶的绿色合成

以4-乙烯基吡啶为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在超临界二氧化碳(scCO2)中,通过沉淀聚合方法制备了交联聚(4-乙烯基吡啶)的干燥粉末。考察了反应体系的引发剂浓度、交联剂浓度、反应压力、反应时间等因素对聚合反应的影响。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对聚合物组成及形貌进行了表征。实验表明,反应压力为14MPa,温度为70℃时,在适当交联剂用量下,可获得粒径约为0.5μm-1μm的干燥粉末,所得聚合物的产率大于90%。     

单丝拉伸断裂法探究上浆剂改性炭纤维与聚碳酸酯的界面黏结性

为了探究不同上浆剂对炭纤维/聚碳酸酯复合材料界面黏结性的影响,采用自制水性聚碳酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、聚氨酯乳液与聚乙烯乳液等上浆剂对炭纤维进行表面改性。采用红外光谱(IR)和热重-质谱联用(TG-MS)仪分析上浆剂的化学结构;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)与热重分析仪(TG)等研究上浆改性炭纤维的表面结构。为了量化地分析炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度,采用单丝拉伸断裂法得到界面剪切强度。结果表明,水性聚氨酯乳液上浆改性后的炭纤维与聚碳酸酯的界面剪切强度最高(29.19 MPa),这是由于聚氨酯中含有较多的氨酯键,可与树脂形成较多的氢键。相对而言,水性自制乳液与聚醋酸乙烯酯乳液涂层后的炭纤维与聚碳酸酯之间只有物理吸附作用,因此界面黏结性略弱。     

胶原蛋白改性水性聚氨酯的合成及表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG-2000)为原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,三乙胺为中和剂制备聚氨酯预聚体。采用碱水解法水解明胶,制备胶原蛋白水解液,作为后扩链剂,在乳化分散的同时进行链增长,得到胶原蛋白改性水性聚氨酯。研究胶原蛋白改性水性聚氨酯合成过程中R值、DMPA用量对其性能的影响,采用红外(FT-IR),差热分析(DSC)等分析对制备的胶原蛋白改性水性聚氨酯胶膜进行分析。在R值为1.30,DMPA用量为0.065mol条件下,制得的胶原蛋白改性水性聚氨酯膜的各项性能较好,结晶趋势增加,耐水性得到改善,平均粒径68.33nm,延伸率为554.5%,抗张强度为5.51N/mm。     

侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯的制备及性能

采用十三氟辛醇(TEOH-6)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二乙醇胺(DEOA)自制单端羟基含氟二元醇(DE-TEOH);采用二羟甲基丙酸(DMPA)和季戊四醇(PER)自制八羟基多元醇(DI-PE-8)。使用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1 H-NMR)对产物的结构进行分析,并将产物用于改性水性聚氨酯,采用无皂相反转乳化工艺制备了侧链含氟紫外光固化水性星形聚氨酯(UV-WFPU),并对胶膜的表面相结构和性能进行了表征,考察了DE-TEOH用量对胶膜相结构及性能的影响。结果表明:与传统聚醚型聚氨酯相比,UV-WFPU存在明显微相分离结构,且随着DE-TEOH添加量的增加,UV-WFPU胶膜的吸水率大幅下降、接触角增加、热稳定性提高。     

双模聚氨酯交联体系的力学性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)以及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂,多异氰酸酯(N100)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,制备了PETS/PETL/N100、GAP/PETL/N100、GAP/PET/IPDI/TMP、GAP/HTPB/IPDI/TMP四种双模聚氨酯交联体系,研究了双模网络对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,双模体系较之于短链单模体系,力学性能有了较大的改善。双模聚氨酯交联体系力学性能的提高主要是非仿射变形的结果,非仿射变形程度主要取决于交联点之间的氢键数。单组分固化反应速率的差异对双模体系的力学性能影响较大。     

交联改性阴离子聚氨酯水分散体的制备与性能研究

由甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚己内酯二醇（PCL）和二羟甲基丙酸（DMPA）反应,再与高醚化度甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂（HMMM）反应,制备了一种交联型阴离子水性聚氨酯。采用红外光谱对样品进行表征,并讨论了交联改性对聚氨酯乳液粒径分布、胶膜耐水性、力学性能、热稳定性及结晶度的影响。红外分析证实HMMM与聚氨酯发生了交联反应。当m（HMMM）∶m（—COOH）=2.25时,胶膜拉伸强度达到30.3MPa,吸水率为17.2%,吸乙醇率为10.9%,与水接触角为69.6°,Tmax（最快分解温度）为301.5℃,结晶度为1.10%。     

氧化淀粉胶黏剂的交联改性及其性能研究

用玉米淀粉与过硫酸铵反应制备了氧化淀粉胶黏剂,再与二羟甲基双氰胺(DMDCD)进行交联反应,制备了一种交联改性氧化淀粉胶黏剂。采用红外光谱对样品进行了表征,并讨论了交联改性对氧化淀粉胶黏剂耐水性和贮存稳定性的影响。实验结果表明:DMDCD改性提高了淀粉胶黏剂的耐水性与贮存稳定性;当过硫酸铵质量分数为淀粉质量的1.5%,DMDCD质量分数为淀粉质量的3%时,交联改性氧化淀粉胶黏剂的贮存稳定性在45 d以上,其耐水时间、黏度分别为102 h和1680 mPa.s;红外分析证实了DMDCD与氧化淀粉发生了交联反应。     

二步交联法改善淀粉胶黏剂的耐水性

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和环氧氯丙烷为交联剂,对氧化淀粉进行两步交联改性,提高了淀粉胶黏剂的耐水性。实验结果表明,先用0.8%TDI对氧化淀粉交联改性,再在弱碱性条件下用1.0%的环氧氯丙烷对其进行二次交联,可以使淀粉胶黏剂耐水时间从0.4 h提高到20 h。在两步交联改性之间,用1.0%过硫酸铵(APS)对淀粉分子进行适度的氧化降解,可以降低体系粘度。     

核微孔滤膜评价交联聚合物线团大小的研究

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)高分子线团上的羧基与交联剂柠檬酸铝(AlCit)发生分子内交联反应,形成交联聚合物线团(LPC).研究了交联聚合物溶液(LPS)在压差为0.0981MPa下通过0.4,1.2,2.0和3.0μm孔径的核微孔滤膜的过滤速度,判断了LPC的尺寸大小.对于黏均相对分子质量为1.4×107、质量浓度为100mg/L的HPAM与AlCit反应后,其形成的LPC大小在400～900nm.     

多壁碳纳米管改性环氧树脂胶黏剂实验研究

将一种环氧树脂和表面羟基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)按照质量比100∶0.1进行配比, 以超声波分散法制备MWCNTs/环氧树脂胶黏剂, 考察了两种硅烷偶联剂KH550和KH560对MWCNTs改性效果的影响。采用FTIR、 DSC、 DMA、 流变仪研究了MWCNTs对胶黏剂固化行为和流变特性的影响, 并结合断口形貌观察, 测试分析了MWCNTs对胶黏剂拉伸剪切强度和冲击强度的影响。结果表明: 硅烷偶联剂能与MWCNTs表面的羟基发生缩合反应, 增强了MWCNTs与环氧树脂基体的亲和性, 从而影响胶黏剂固化反应及黏度-剪切速率曲线; 经KH550改性的MWCNTs明显提高了胶黏剂与金属的界面粘结性, Al-Al拉伸剪切强度较无MWCNTs的胶黏剂提高了46.4%; 添加MWCNTs使胶黏剂的冲击断面更为粗糙, 开裂面积更大; 添加MWCNTs+KH550的胶黏剂冲击强度提高了44.1%, 说明MWCNTs/环氧树脂间界面性能对发挥MWCNTs的增韧效果非常重要。