阳离子型聚丙烯酸酯树脂的合成及固化行为研究

摘 要 合成了阳离子型聚丙烯酸酯树脂，并分别用封闭型异氰酸酯及氨基树脂对其交联固化。考察了聚丙烯酸酯树脂中羟基结构单元、羟基含量、不同固化剂、固化剂含量以及催化剂的用量对固化反应的影响；最终制得可在145℃固化时的性能优异的阴极电泳涂料。     

有机硅硬质涂料的涂装工艺与效果

分析了有机硅硬质涂料作聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂光学镜片的表面增硬剂时，涂装工艺对PMMA树脂光学镜片各项性能的影响。给出了适宜的涂装工艺：涂装室的室温18～22℃、相对湿度45％～55％；PMMA树脂光学镜片浸渍涂覆的提升速度25cm／min；涂覆后预固化温度30-50℃、预固化时间10～20min，固化温度80～90℃、固化时间2～3h。采用该涂装工艺涂装有机硅硬质涂料后，PMMA树脂光学镜片上涂膜的厚度为3～4μm，镜片表面的铅笔硬度由2H提高到6H，且其耐热、耐温水、耐溶剂等性能得到改善。     

Hexcel公司在西班牙扩大开办预浸料工厂

在西班牙帕尔拉的Hexce1公司,使用其Hextow碳纤维制造Hexply预浸料带。预浸料是一种纤维增强材料,是使用一种树脂配方进行浸渍纤维,然后加热和加压固化。所生成的层压板特别牢固和坚韧,而且比铝显著轻量。空客A350XWB宽体客机50％以上的结构是由Hexcel公司供应的碳纤维预浸料Hexply。     

光引发原位聚合聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料的制备与研究

热塑性复合材料具有较高的抗损性、抗冲击能力,因此得到了迅速发展,但是热塑性树脂基体与增强材料之间的浸渍问题严重阻碍了其推广。为了有效改善热塑性复合材料的界面性能,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,以单向玻璃纤维为增强材料,采用紫外光引发为聚合条件进行原位聚合,制备了聚丙烯酸酯树脂/玻纤预浸料。通过热压法将预浸料制备成复合材料,对复合材料的热稳定性、树脂含量、力学性能和微观形貌进行了研究。实验结果表明:聚丙烯酸酯树脂的热分解温度随GMA含量的增加而增加;玻璃化转变温度随GMA含量的增加而降低;复合材料的弯曲强度和拉伸强度随GMA含量的增加呈现出先增加后降低的趋势,并在GMA含量为20%时达到最大值,分别为861.4 MPa和780.9MPa;通过复合材料微观形貌的观察表明树脂和纤维结合紧密,达到了良好的浸渍效果。     

值得关注的预浸料市场

预浸料是用控制量的树脂(热固性或热塑性)浸渍纤维或织物后形成的中间材料。浸渍技术有溶剂浸渍、热熔体浸渍、粉末浸渍等。预浸料可以"B阶"状态或部分固化后储存。预浸带或预浸布用于手糊、自动铺带、自动铺纤或某些缠绕成型工艺中。单向预浸带(所有纤维平行)是最常见的预浸料形式,它们提供单向增强。机织布及其他平面织物预浸料提供二维增强,它们一般成卷销售。还有用纤维预成型体和编织物制成的预浸料,它们提供三维增强。     

预浸料用中温固化环氧树脂体系的制备

中温固化环氧树脂基复合材料具有成型温度适中、成型周期短、韧性高等优点,是复合材料应用领域的研究热点。通过筛选不同牌号环氧树脂,调节配方中树脂、固化剂、增韧剂以及增塑剂的含量,研制出一种中温固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。考察了树脂体系的胶膜状态、黏度-温度曲线、DSC曲线特性,最终选定的树脂配方为双酚A型环氧树脂CYD-011、双酚A环氧树脂E-44与邻甲酚醛环氧树脂CYDCN-205的质量比为3∶5∶2。对由其制备的预浸料和复合材料的力学性能进行了测试,结果表明,由该树脂体系制备的预浸料综合性能优异,具有强度高、韧性好和适用期长等特点,各项指标均很好地满足了厂家对材料的要求。     

酚醛树脂/玻璃纤维预浸料储存过程中的性能表征

利用红外光谱法和化学分析法测定了酚醛树脂／玻璃纤维预浸在25℃，相对湿度约50％的储存条件下的化学变化，研究了预浸料中树脂羟甲基指数，不可溶分含量以及挥发分与储存时间的关系，实验结果表明，红外光谱法可快速测定预浸料中树脂的羟甲基指数，并根据体系中树脂基 体的羟甲基消耗量定量地测定树脂固化反应的相对程度，从而实现对预浸料实施有效的质量控制。     

水性丙烯酸酯汽车涂料制备及其漆膜性能研究

合成了水性丙烯酸树脂并用其配制了汽车罩光清漆,研究了硬/软单体配比、丙烯酸单体的用量、芳香酯单体的用量、氨基树脂固化剂/丙烯酸树脂的配比及固化条件对漆膜性能的影响。结果发现,硬/软单体配比为39/35,丙烯酸质量分数为6%,甲基丙烯酸苄酯(BNMA)质量分数为12%,固化剂/树脂配比为40/100,固化温度及时间分别为140℃和30 min时,固化漆膜具有优良的综合性能,其光泽度达到98(60°),冲击强度为0.50 kJ/m,硬度为2H,附着力为0级,耐溶剂、耐紫外老化性能良好。FT-IR分析显示氨基树脂/丙烯酸树脂漆膜固化后表征羟基和甲氧基的吸收峰强度显著变弱,表明氨基树脂和丙烯酸树脂发生了交联固化。     

预浸料用中温固化环氧树脂体系的研究

对一种中温固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系进行了研究。主要介绍了该树脂体系的工艺性能、贮存性能,并通过DSC和IR探讨了双氰胺固化环氧的固化机理。结果表明,当双氰胺和取代脲比例为6∶3时,预浸料用环氧树脂能实现中温固化,且在室温时有较长贮存期。     

一种低分子量带有羧基的聚丙烯酸酯丙烯酸树脂的制备和性质

制备了一种紫外光固化预聚物——带有羧基的低分子量聚丙烯酸酯丙烯酸树脂(Polyacrylate acrylic resin,PAAR).其主链由丙烯酸烷基酯和丙烯酸进行共聚而得,当采用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸(摩尔比1∶1∶1)作为共聚单体,引发剂AIBN为1.5%,链转移剂十二硫醇为2.5%时,聚合得到的聚丙烯酸酯(Polyacrylate,PA)分子量在1100—1400之间,多分散性小于2,反应速率快,转化率高;由这种PA和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行酯化反应,制备得到最终产物聚丙烯酸酯丙烯酸树脂,酯化率可以达到80%以上,其光固化膜具有较好的涂膜硬度和柔韧性,光泽度饱满.     

双马来酰亚胺/碳纤维蜂窝夹层结构孔隙优化

双马来酰亚胺(BMI)树脂/碳纤维(CF)预浸料作为蒙皮结构与芳纶纸蜂窝芯共固化工艺既要控制蒙皮的成型质量,又要控制蜂窝与蒙皮的黏接质量,同时蜂窝芯零件的耐压较小,因此针对共固化工艺过程中经常出现的孔隙问题进行研究。通过对孔隙数学模型进行分析,基于BMI树脂预浸料高挥发分和高流动的特性,对成型过程中预浸料铺层数、袋内真空压力、预浸料树脂含量调节不断优化。以无损检测和金相分析为手段,分析了成型工艺过程中的影响因素。研究发现,BMI/CF预浸料在蜂窝夹层结构中的孔隙率与铺层层数、袋内真空压力和BMI树脂含量有关。孔隙的产生主要是由于挥发分在预浸料和胶膜界面处的浓度差异引起的,当预浸料铺层层数≤10层时,蜂窝夹层件孔隙<1.5%;当预浸料铺层层数>10层时,蜂窝夹层件孔隙>1.5%。通过吸胶工艺及调节袋内真空压力能够有效地降低蜂窝夹层结构中的孔隙含量。     

工程级反光膜表面涂层配方设计及性能评价

按照工程级反光膜的性能要求选定了羟基丙烯酸树脂作为母体树脂,用氨基树脂作为固化剂,磷酸作为催化剂,对反光膜涂层的性能进行了研究,着重考察了母体树脂/固化剂/催化剂配比和烘烤条件对交联固化后的树脂表面涂层性能的影响。结果表明:当m(羟基丙烯酸树脂)∶m(氨基树脂)∶m(磷酸催化剂)=100∶13∶0.4时,在适当烘烤条件下(90℃×2 min+130℃×8 min)可使羟基丙烯酸树脂和氨基树脂的交联固化基本完成,涂层的耐溶剂擦拭性、耐盐雾性、耐老化性表现优异。当烘烤条件为90℃×2 min+140℃×8 min时,丙烯酸树脂固化涂层的拉伸强度和断裂伸长率能达到作为工程级反光膜表面涂层的要求。     

预聚-固化高强度酚醛树脂封堵剂的合成与影响因素研究

为保证酚醛树脂封堵剂材料的注入性和封堵效果,采用预聚-固化两步法合成酚醛树脂封堵剂,第一步合成酚醛树脂预聚体,第二步酚醛树脂预聚体的固化.首先确定了合成水溶性酚醛树脂预聚体的反应条件:苯酚与甲醛最优摩尔配比为1:3,以NaOH作催化剂,控制氢氧化钠的量为苯酚加量的10％,确定水溶性树脂预聚体最后阶段最佳的反应温度为90℃.然后,研究了酚醛树脂预聚体封堵剂材料的固化规律.确定了选用氯化铵为固化剂,树脂预聚体质量分数为50％,固化温度为70℃.测试结果表明,合成的酚醛树脂封堵剂材料具有较好的稳定性,在填砂模拟实验中,当树脂预聚体质量分数为50％时,合成的封堵材料在固化后具有较高的强度,可达到32 MPa·m-1.     

中国专利摘录

新型医用透气胶带CN1114224A（1996．13），周新民。聚丙烯酸酯胶粘剂均匀涂覆在网孔型无纺布或纯棉布上，形成无过敏透气胶带，适合于医疗外科手术绊创及日常生活使用。常湿固化透明聚氨酯浇铸树脂CN1114328A（199．1．3－，詹羿。分为主剂和固化剂两组分。主剂含；聚合多元醇35～45％，含环氧基多元醇15～14％，增塑剂30～42％，催化剂0．05～0．15％。固化剂含：有机二异氰酸酯22～36％，增塑剂64～78％。1：1混合，适用于无油电线头用填充剂。催化剂是金属催化剂、脂肪胺及酸胺的混合物。可交联的触变性木材粘合剂CNlll4338A（19913…     

增塑剂对聚氨酯密封胶性能的影响

以自制的聚氨酯预聚体为主体原料,配以填料、助剂等配制成单组分湿固化聚氨酯密封胶。讨论了增塑剂对聚氨酯密封胶老化性能的影响,结果显示：当增塑剂与聚氨酯体系的极性相近时,体系的耐迁移性随着增塑剂相对分子质量的增加而增加;当增塑剂与聚氨酯预聚体的相对分子质量相近时,增塑剂的极性与聚氨酯体系越接近,耐老化性能就越优越。通过老化实验表明：增塑剂的相对分子质量对于密封胶的耐紫外性能有一定的抑制作用,湿热是密封胶老化和增塑剂流失的关键原因之一。     

5231环氧树脂体系/玻璃布复合材料性能研究

一种160℃固化的改性环氧树脂体系5231,该树脂体系粘性适中,具有良好的阻燃性和较高的抗滚筒剥离强度,其预浸料可与Nomex芳纶纸蜂窝直接共固化。另外,其玻璃布复合材料力学性能满足了技术指标要求,耐热性和耐湿热性良好,并已在飞机的结构件上得到应用。     

一种适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂的研究

基于苯并噁嗪和三官能环氧树脂的共混体系,制备了可用于热熔法制备预浸料的阻燃型基体树脂。考察了树脂体系的软化点、粘性,并对其固化物的阻燃性能、耐热性能及弯曲性能进行了测试。结果表明,通过配方调整,该树脂体系粘性满足热熔法的成型要求,其固化物阻燃性能达到UL-94 V-1,极限氧指数为33,玻璃化转变温度为212℃,弯曲强度达131MPa。通过加入催化剂间苯二酚调节体系的粘度变化,当间苯二酚含量为2wt%时,体系满足预浸料制备复合材料时对粘度变化的要求。该适用于热熔法制备预浸料的阻燃型改性苯并噁嗪树脂可用于航空航天领域。     

一种自粘性预浸料用高温固化环氧树脂研究

对自粘性预浸料用高温固化环氧树脂的流变性、凝胶时间、差示扫描量热法(DSC)等进行分析,确定了树脂的固化工艺。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料;用模压法制备层合板,采用真空袋法制备夹层板;对预浸料和复合材料进行物理性能和力学性能进行测试。结果表明,预浸料物理性能、复合材料层压板物理和力学性能满足要求,夹层板的粘接强度高,满足应用指标要求,制备夹层结构时预浸料可以直接粘接蜂窝芯材。同时探讨了预浸料树脂质量分数对夹层板滚筒剥离强度的影响。结果表明,随着玻璃布预浸料树脂质量分数的提高滚筒剥离强度呈上升趋势。     

光/热双重固化羟丙分散体的制备及性能研究

利用 4-羟基二苯甲酮（ 4-HBP）和丙烯酰氯合成了 4-丙烯酰氧基二苯甲酮（ 4-ABP），将其与丙烯酸类单体共聚制备了光交联型羟丙分散体（ PCHAD）进一步与氨基树脂复配，得到了一系列光 /热双重固化羟基丙烯酸酯分散体 PCHAD-AR。利用差式，扫描量热仪、紫外分光光度计对 PCHAD-AR的光 /热双重固化行为进行了研究，探讨了光 /热双固化顺序和氨基树脂含量对涂膜性能的影响。结果表明：加入氨基树脂后不影响双固化体系的光交联行为；最佳固化工艺为先光后热固化，当光固化 60 s、170 ℃热固化 20 min，氨基树脂用量为分散体的 10%时，涂膜的 Tg为 57. 1 ℃，凝胶含量达到 98%以上，涂膜硬度为 3H，柔韧性为 0. 5 mm，附着力 0级，耐酸、耐醇、耐水稳定性均达到 10 d以上，相比于单一的光、热固化体系，双固化体系涂膜耐碱性提升，涂膜外观无明显变化的时间由 1d延长至 3d。     

梳状聚丙烯酸酯-聚氨酯的合成与表征

采用溶液自由基聚合法,制得含羟基丙烯酸树脂,然后与单异氰酸酯基聚氨酯预聚体进行接枝反应,得到以聚丙烯酸酯分子链为梳柄、聚氨酯分子链为梳齿的梳状聚丙烯酸酯-聚氨酯(PAU)。利用傅立叶变换红外光谱仪、机械性能测试仪、热重分析仪对PAU进行研究。结果表明,成功合成了聚丙烯酸酯-聚氨酯,且随着聚氨酯接枝量的提高,PAU断裂伸长率逐渐升高,拉伸强度降低。当聚氨酯接枝量为0.33时,聚合物的断裂伸长率、弹性模量与耐热性能最佳。