聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究

EP(环氧树脂)/芳香胺胶粘剂固化体系具有良好的粘接性能和耐热性,但其固化温度较高,体系韧性较差且粘接强度不高。采用不同的异氰酸酯和聚醚多元醇按照一定的比例可合成多种端—NCO基PU(聚氨酯)预聚体,并以此作为EP的增韧改性剂。研究结果表明:当R=n(聚醚多元醇3050)∶n[HDI(六亚甲基二异氰酸酯)]=1∶2、w(PU预聚体)=10%(相对于EP质量而言)时,改性EP体系的拉伸剪切强度比未改性EP体系提高了80%。     

改性环氧树脂的固化与稀释增韧研究

研究了改性环氧树脂的固化、稀释增韧效果。探讨了不同种类的固化剂及活性稀释剂对改性环氧树脂的冲击强度、拉伸强度及维卡软化点等性能的影响。研究结果表明,在固化剂9032和活性稀释剂的共同作用下,能制得室温固化型增韧环氧树脂,且其具有较高的强度和耐热性。     

新型环氧封端聚氨酯/环氧树脂胶粘剂的研制

以多元醇(PPG-2000或PTMG-2000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)为主要原料,合成了PU(聚氨酯)预聚体;然后加入E-44型EP(环氧树脂)和缩水甘油醚(Glycidyl)对PU预聚体进行封端,制成E/G-PU(端环氧基PU);再加入TDE-85型EP和活性稀释剂,制备出环保无溶剂型E/G-PU/TDE-85/活性稀释剂胶粘剂;最后采用间苯二甲胺(m-XDA)固化剂和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30).促进剂对该EP胶粘剂进行固化,明显提升了体系的固化速率。结果表明:当w(活性稀释剂D-085)=5%时,E/G-PU(PTMG-2000)/TDE-85/D-085胶粘剂的剪切强度(24.63 MPa)相对最大。     

无溶剂型双组分EP改性PU胶粘剂的研制

以聚醚二元醇、改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)及PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)为主要原料,合成了PU(聚氨酯)预聚体;然后以EP(环氧树脂)作为PU预聚体的改性剂,制备出一种软包装用无溶剂型双组分EP改性PU胶粘剂。研究结果表明:该胶粘剂的Tg(玻璃化转变温度)为-17.9℃;当m(EP)∶m(-NCO)=(0.99~1.04)∶1时,主剂黏度适中,EP改性PU胶粘剂具有良好的综合性能。     

环氧树脂及其胶粘剂的增韧改性研究进展

综述了环氧树脂(EP)及其胶粘剂的增韧改性研究进展。介绍了EP增韧方法[包括橡胶类弹性体增韧改性EP、互穿聚合物网络(IPN)增韧改性EP、聚硅氧烷(PDMS)增韧改性EP、纳米粒子增韧改性EP和超支化聚合物(HBP)增韧改性EP等]及相关增韧机制。展望了今后EP及其胶粘剂的增韧改性发展方向。     

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。     

环氧树脂的增韧

本文通过环氧树脂在浇铸绝缘材料方面的应用,采用酸酐类化合物(HSA-1)和含羟基的脂肪族化合物(CMP-410)两类不同的增韧剂进行增韧改性,从机械性能、电气性能及耐热性能进行分析比较.研究表明,两种增韧剂的增韧效果基本接近.但CMP-410的工艺性更强,可以作为环氧树脂的活性稀释剂,应用CMP-410可以取得较好的经济效益.     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的性能研究

以聚酯多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)合成了—NCO封端的聚氨酯预聚物,然后与环氧树脂反应,得到聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP),并用PU/EP为原料制备了改性环氧树脂胶粘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对聚氨酯改性环氧树脂进行了表征,考察了PU含量对改性环氧胶粘剂的剪切强度、剥离强度、硬度及耐热性的影响,分析了PU含量对改性环氧胶粘剂外观和微观形貌的影响。研究结果表明:当w(PU)=20%(相对于总质量而言)时,改性环氧胶粘剂的粘接性能达到最佳:剪切强度为29.9 MPa,比改性前提高27%;剥离强度为4.56 N/mm,比改性前提高251%;但是硬度和玻璃化转变温度(Tg)降低,硬度为73.4,Tg为59.69℃。     

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究

用环氧树脂(EP)及酚醛树脂(PF)对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,对改性CE的凝胶时间和DSC曲线进行研究并确定了改性CE的固化工艺。红外光谱分析表明改性CE固化时形成了柔韧性结构。研究了改性CE的力学性能、热性能、电性能及微观形态,发现EP的加入可增加CE的柔韧性,PF的加入可使CE的热稳定性损失减小。当CE/EP/PF的质量比为70/15/15时改性CE的弯曲强度和冲击强度分别从改性前的123.6 MPa、5.2 kJ/m2提高到134.5 MPa、16.7 kJ/m2,耐热性及电性能改变不大。     

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。     

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%。     

高导热低介电性单组分EP灌封胶的研制

以双酚A型环氧树脂(EP)为基体树脂、线性酚醛树脂(PF)和双氰胺为固化剂、烯丙基缩水甘油醚(AGE)为活性稀释剂、2-乙基-4-甲基咪唑为固化促进剂、氮化硼(BN)和三氧化二铝(A12O3)为导热填料,制备单组分EP灌封胶。采用单因素试验法优选出制备灌封胶的最佳工艺条件,并对灌封胶的导热系数、介电常数、剪切强度和玻璃化转变温度(Tg)等进行了表征。结果表明:制备高导热低介电性单组分EP灌封胶的最佳工艺条件是m(EP)∶m(PF)∶m(活性稀释剂)∶m(BN)=10∶3∶2∶6、w(固化促进剂)=w(流平剂)=0.5%(相对于EP质量而言)和固化条件为"120℃/0.5 h→170℃/1 h",此时其剪切强度为42.37 MPa、介电常数为4.6和导热系数为1.214 W/(m.K)。     

共混改性EVA水基胶粘剂的制备及其低温粘接性能

以EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)乳液、PU(聚氨酯)乳液、PVA(聚乙烯醇)溶液和CaCO3为主要原料,制备出一种共混改性EVA乳液胶粘剂。考察了聚合物乳液组成、填料、PVA和使用温度等因素对该乳液胶粘剂的黏度、粘接强度、开放时间和耐水性等影响。结果表明:以DA-103型EVA乳液/U54型PU乳液作为复合基体,当m(EVA乳液)∶m(PU乳液)∶m(PVA溶液)∶m(CaCO3)=18∶27∶30∶25时,相应胶粘剂的低温粘接强度比市售白乳胶提高了50%以上。     

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。     

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。     

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。     

高固含量丙烯酸酯改性聚氨酯胶粘剂的研制

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和蓖麻油为混合多元醇,以改性MDI(4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)及PAPI(多亚甲基多苯基多异氰酸酯)为混合异氰酸酯,合成了聚氨酯(PU)胶粘剂预聚体;然后以PA(羟基丙烯酸酯树脂)作为PU预聚体的改性剂,制得高固含量的PUA(聚丙烯酸酯改性聚氨酯)胶粘剂。结果表明:当m(改性MDI)∶m(PAPI)=1∶1、n(-NCO)∶n(-OH)=2.2∶1、w(PA)=8%(相对于PU质量而言)和w(丙烯酸羟乙酯)=3%(相对于PU质量而言)时,PUA胶粘剂的综合性能较好。