有机蒙脱土改性环氧树脂胶粘剂的制备工艺优化设计

采用不同碳链的季铵盐阳离子作为插层剂与蒙脱土层间的无机阳离子(Ca2+)交换,制备出系列有机蒙脱土,用有机蒙脱土对环氧树脂进行改性,制备了纳米有机蒙脱土/环氧树脂结构胶,同时,用4因素3水平正交试验设计对关键配料参数进行了优化,并对结构胶的剪切强度和冲击强度进行了测试。研究表明,优化配制的纳米改性环氧树脂胶粘剂是一种高性能的结构胶粘剂,其钢-钢剪切强度可达29.2 MPa,冲击强度可达33.8 MPa,有效地改善了环氧树脂胶粘剂的粘接性能。     

纳米蒙脱土/环氧树脂胶粘剂最佳组分的优化选择

将有机化处理后的蒙脱土作为填料，通过插层复合的方法制备出纳米蒙脱土／环氧树脂胶粘剂，进行了拉伸强度、硬度及XRD测试，并与粉煤灰、未处理蒙脱土作填料的环氧胶粘剂进行了性能对比。，试验结果表明，当加入质量分数5％的有机蒙脱土时，环氧胶粘剂的剪切强度达到21．6MPa；X射线衍射结果表明，用该法制得的胶粘涂层内部蒙脱土片层已被剥离，属于纳米复合胶粘剂；通过对比力学性能及密度，加入有机蒙脱土的环氧树脂胶粘剂涂层综合性能要优于一般环氧树脂胶粘剂。     

水性环氧树脂包覆有机蒙脱土制备木材胶粘剂

摘要：水性环氧树脂通常含有水溶性分子或分子链，导致在高温和潮湿条件下作为木材胶粘剂时耐水性及力学性能较差。采用有机改性的纳米蒙脱土改性水性环氧树脂增强水性环氧树脂胶粘剂的耐水性及力学性能。并通过乳液包覆蒙脱土的方法与直接共混的方法对比，研究了不同添加量有机蒙脱土（0%，3%，6%，9%）对胶粘剂性能的影响。胶粘剂的耐水性及力学性能通过测量胶粘剂在干燥及潮湿条件下的剪切强度来表示。通过TGA、SEM、TEM、DSC研究了复合胶粘剂的热稳定性和结构。结果表明，在水性环氧树脂中添加有机改性的纳米蒙脱土，可以有效地提高胶粘剂的粘结强度，此外，采用乳液包有机覆蒙脱土的方法比直接共混的方法制备得到胶粘剂，有机蒙脱土在胶粘剂中分布更均匀，具有更优异的力学性能，说明有机蒙脱土在复合材料中的分散质量是影响复合胶粘剂性能的主要原因。     

环氧树脂包覆蒙脱土的乳液制备木材胶粘剂

以环氧树脂E-51、三乙烯四胺、烯丙基缩水甘油醚、顺丁烯二酸酐、聚乙二醇为主要原料制备了双组分水性环氧树脂胶粘剂。采用有机蒙脱土对水性环氧树脂进行改性,将有机蒙脱土包覆在环氧树脂乳液粒子中以增强水性环氧树脂胶粘剂的耐水性和力学性能。通过DLS、TEM对乳液的稳定性及形貌进行了表征,通过TGA、SEM、DSC、电子拉力机对复合胶粘剂的结构与性能进行了表征,并且研究了不同有机蒙脱土质量分数对乳液稳定性及复合胶粘剂性能的影响。结果表明:有机蒙脱土占环氧树脂最佳质量分数为6%,此时乳液粒径为164～824 nm,Zeta电位为?40 mV;与未改性胶粘剂相比,得到的复合胶粘剂干剪切强度提高了约94%,湿剪切强度提高了约196%,玻璃化转变温度达到95.1℃。     

环氧树脂/有机蒙脱土胶粘剂的制备及耐蚀性研究

采用有机蒙脱土对环氧树脂改性,制备了纳米有机蒙脱土/环氧树脂复合胶粘剂,同时用5因素3水平正交试验研究了关键参数对环氧树脂胶粘剂拉伸剪切强度的影响.结果表明,优化配制的新型胶粘荆有效地改善了界面的粘接性能.对胶粘剂的耐介质性能也进行了研究.     

插层有机纳米蒙脱土对脲醛树脂胶粘剂性能的影响

用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵对蒙脱土(MMT)进行有机化处理,采用插层复合法制备了插层有机纳米MMT/脲醛树脂(UF)胶粘剂;讨论了有机纳米MMT用量对UF胶粘剂的表观黏度、拉伸剪切强度、耐水性及游离甲醛含量的影响。结果表明:与纯UF胶粘剂相比,插层有机纳米MMT/UF胶粘剂的表观黏度提高了2.05倍,拉伸剪切强度增加了17%,耐水时间增加了105min,游离甲醛含量由2.01%降至0.32%;经有机纳米MMT插层复合改性后,UF胶粘剂的综合性能明显提高,游离甲醛含量明显降低,符合世界环保产品的使用要求。     

纳米有机蒙脱土改性邻甲酚醛环氧树脂的研究

利用插层复合技术制备了邻甲酚醛环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料，对固化产物利用X射线衍射(XRD)分析有机蒙脱土的层间距变化。通过对复合材料的力学性能测试表明，少量有机化蒙脱土的加入可以较大地提高材料的拉伸强度和冲击强度，起到了同时增韧增强的作用。并且环氧树脂／蒙脱土复合材料的热分解温度和热变形温度也有明显提高。     

环氧树脂纳米蒙脱土胶粘剂耐蚀性能研究

研究了水泥、蒙脱土(有机化和未有机化)和粉煤灰作为填料在环氧树脂胶粘剂涂层中的作用,讨论了不同填料对胶粘剂的耐蚀性能的影响。试验采用的腐蚀介质有自来水、氢氧化钠水溶液、氯化钠水溶液和盐酸溶液。试验结果表明加入有机化蒙脱土的环氧树脂胶粘剂,在无介质,强酸和强碱环境中,都具有较好的拉伸剪切强度。推荐了在不同介质条件下的胶粘剂的使用配方。     

插层法制备环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的研究

选用有机化蒙脱土，分别利用溶液插层和熔融插层法制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料，研究了上述复合体系的黏度、插层体系的固化反应性及插层方法对于相结构的影响。结果表明：插层剂对环氧树脂在低温时的反应性将产生一定的影响，但在高温反应时的影响不大；其黏度随着蒙脱土的引入而增大，并显现出触变性；采用不同的插层方法均可得到类似的复合体系的相结构。     

建筑装饰木材用水性环氧树脂胶粘剂的改性及性能研究

选取环氧树脂E-51、丙二醇甲醚、溴代乙烷等材料制备水性环氧树脂胶粘剂,利用有机纳米蒙脱土改性水性环氧树脂胶粘剂。将所制备的水性环氧树脂胶粘剂包覆有机纳米蒙脱土,完成包覆的乳液与固化剂按1∶1的比例混合制备了木材胶粘剂,并进行表征。研究结果表明:当有机纳米蒙脱土质量分数为7%且反应温度为60℃时,所获取的改性水性环氧树脂木材胶粘剂的外观形状与存储稳定性最优;乳液内部分布的有机纳米蒙脱土均匀,稳定性、胶膜透明性、胶膜耐水性、黏度以及压缩剪切强度均为最高,可满足HG/T 2727—2010标准要求,可应用于建筑装饰实际应用中。     

DDS固化EP/MMT纳米复合材料性能研究

以4,4′-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备出一种剥离型MMT/EP(蒙脱土/环氧树脂)纳米复合材料。采用红外光谱(FT-IR)法、X射线衍射(XRD)法和动态力学分析(DMA)法等对复合材料的微观结构、插层剥离行为、热性能和力学性能等进行了研究。结果表明:MMT对EP分子结构无影响,有利于EP结构和性能的设计,也便于确定其固化工艺。在无促进剂的情况下,当体系中引入5%MMT(相对于EP质量而言)时,复合材料的干态热变形温度、玻璃化转变温度(Tg)、冲击强度和拉伸强度分别提高了39℃、21℃、27.30%和10.50%;适量的MMT能有效提高纳米复合材料的耐湿热性能。     

Intercalation and exfoliation behavior of epoxy resin/curing agent/montmorillonite nanocomposite

The epoxy resin/curing agent/montmorillonite nanocomposite was prepared by a casting and curing process. The intercalation and exfoliation behaviors of epoxy resin in the presence of organophilic montmorillonite were investigated by X‐ray diffraction (XRD) and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). For the diethylenetriamine curing agent, the intercalated nanocomposite was obtained; and the exfoliated nanocomposite would be formed for tung oil anhydride curing agent. The curing condition does not affect the resulting kind of composite, both intercalation or exfoliation. For intercalated nanocomposite, the glass transition temperature T_g, measured by DMTA and affected by the curing temperature of matrix epoxy resin is corresponded to that of epoxy resin without a gallery. The α′ peak of the loss tangent will disappear if adding montmorillonite into the composite. It was also found that the T_g of the exfoliated nanocomposite decreases with increasing montmorillonite loading. © 2002 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 84: 842–849, 2002; DOI 10.1002/app.10354     

含苯炔基侧链的聚酰亚胺树脂及其复合材料

采用联苯酐(3,4′-BPDA)与4,4′-二氨基二苯醚(4,4-ODA),3,5-二氨基-4′-苯炔基二苯甲酮(DPEB),苯炔基苯酐(PEPA)制备了不同分子质量的聚酰亚胺树脂。通过流变分析,热重分析,红外光谱,动态热力学分析及静态力学性能测试等研究了分子结构,分子质量等因素对聚酰亚胺树脂耐热性和力学性能的影响。结果表明,合成的聚酰亚胺树脂具有优异耐热性能和较高的韧性,固化后树脂的玻璃化转变温度为379℃,5%热失重温度高于550℃,并且浇注体的拉伸强度是61 MPa,断裂伸长率是6.2%.碳纤维复合材料的室温弯曲强度为1 850 MPa,层间剪切强度为84 MPa,316℃时弯曲强度为946 MPa,剪切强度为46 MPa,具有良好的高温力学保持率。     

聚醚酮增韧酚醛树脂基复合材料的研究

研究热塑性树脂聚醚酮(PEK-C)增韧酚醛树脂复合材料及力学性能随温度的变化,结果表明PEK-C的加入提高了复合材料的剪切强度,随温度升高层间剪切强度逐步下降,下降幅度高于未增韧体系,其弯曲强度也随温度升高而下降,下降幅度低于层间剪切强度,下降趋势呈直线方式。     

GNJ型建筑结构胶粘剂的开发

简要介绍了固化剂的选择、不同增韧剂的优劣及活性填料等材料对胶粘剂力学性能的影响。确定了以改性脂环族多胺与聚酰胺复配、加入奇士增韧剂和活性S iO2填料及其他助剂组成的GNJ型建筑结构胶粘剂配方,其钢-钢剪切强度达26.38 MPa,钢-钢拉伸强度达43.39 MPa。     

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。     

一种回转体类构件用中低温固化环氧树脂体系研究

采用等温黏度实验和浇铸体力学性能测试来优选自制改性固化剂CUR–1的配比,通过不同升温速率下的固化过程差示扫描量热并对固化物进行傅立叶变换红外光谱分析,确定了体系的固化制度,研制出一种适用于发动机壳体或结构复杂的回转体类结构件的碳纤维湿法缠绕树脂基复合材料的中低温固化环氧树脂体系,用湿法缠绕工艺制作单向纤维缠绕成型复合材料环(NOL环)并进行了性能测试。结果表明:当CUR–1的含量为15份时,树脂体系具有适于湿法缠绕工艺的黏度和使用期,树脂可在80℃完全固化,同时浇铸体拉伸强度为84 MPa,拉伸弹性模量为3.8 GPa,断裂伸长率为5.4%,热变形温度为131℃。该树脂体系与纤维粘结性好,NOL环力学性能高,NOL环拉伸强度为2 451 MPa,拉伸弹性模量为146 GPa,层剪切强度为55 MPa。     

多硫醇快速固化剂的合成

为促进硫醇固化剂的国产化,对其制备方法进行了研究。将聚醚与环氧氯丙烷在四氯化锡催化下加热反应生成中间体(PCE),PCE与硫氢化钠或硫脲等亲核试剂发生亲核取代反应,合成多硫醇固化剂。该固化剂与环氧树脂按质量比1∶1混合,5 min快固化胶的钢-钢剪强度(常温)>18 MPa,水下浸泡7 d后剪切强度为8.5 MPa。     

有机蒙脱石增强环氧树脂纳米复合材料的研究

介绍以有机蒙脱石作为增强组分的环氧树脂纳米复合材料的制备及其性能表征。结果表明,十六胺处理的蒙脱石层离以1－100nm尺度分散于环氧树脂基体中,复合材料的物性得到提高,当蒙脱石含量比在3％时,马丁耐热提高9℃,冲击强度提高了122％,但进一步增加蒙脱石的含量比,上述两性能不升反降。     

Nano/micro ternary composites based on PP,nanoclay, and CaCO3

Nano‐/microcomposites based on polypropylene/montmorillonite/calcium carbonate were prepared by melt mixing. Their structures and properties were characterized by small‐angle X‐ray diffraction, thermal analysis, and rheological measurements. The intercalation degree was found to be dependent on the compatibilizer content and the processing temperature. The addition of the organoclay slightly increased the melt crystallization temperature of polypropylene, acting as nucleating agents, and improved the degree of crystallinity. The rheological tests showed that nanocomposites increased the complex viscosity when compared with the microcomposites with the same filler content and exhibited a pronounced shear‐thinning behavior in the low frequency range. A Carreau‐Yasuda model was used to model the rheological behavior of these materials. The nano‐/microcomposites showed a significant improvement (about 50%) of the Young's modulus when compared with microcomposites with the same filler content due to the intercalation or exfoliation of the organoclay and the enhanced degree of crystallinity. Moreover, some formulations showed an enhancement of elongation at break and ultimate strength. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009