水性环氧树脂-聚丙烯纤维改性水泥基快速修补砂浆性能研究

为改善机场道面修补砂浆脆性大和粘结性能差等问题,本文利用水性环氧树脂(WER)、聚丙烯(PP)纤维和硫铝酸盐水泥(SAC)制备出一种快速修补砂浆,并对其工作性能、力学性能、阻尼性能和耐硫酸盐腐蚀性能进行研究。结果表明,PP纤维和WER可显著提高快速修补砂浆韧性和粘结性能,使得快速修补砂浆2 h抗压、抗折强度和粘结强度分别达到22.3,5.1和3.7MPa,满足民用机场规范要求,同时可改善快速修补砂浆的阻尼性能和抗硫酸盐侵蚀性能。     

环氧树脂及固化剂的化学结构对环氧树脂回收的影响

以进行化学回收为目的，将3种环氧树脂在80℃的4mol/dm^3及6mol/dm^3浓度的硝酸水溶液中分解。以DDM(二氨基二苯基甲烷)固化的双酚F型环氧树用4mol／dm^3浓度的硝酸分解需要400h，用6mol／dm^3的硝酸分解需要80h。DDS(二氨基二苯酮)固化的TGDDM(四缩水甘油二氨基二苯基甲烷)型环氧树脂，以4mol／dm^3浓度的硝酸水溶液分解约需50h，以6mol／dm^3硝酸分解约需15h。由醋酸乙酯萃取硝酸水溶液所得化合物的分析结果表明水解是由于C-N键断裂及硝化所引起。就通常耐酸性较好的酸酐固化环氧树脂而言，如树脂主剂的化学结构中具有C-N键，以甲基纳迪克酸酐固化的TGDDM型环氧树脂以硝酸水溶液分解，用4mol／dm^3硝酸分解约需80h，以6mol／dm^3浓度分解约250h，表明以此方法分解酸酐固化环氧树脂是可行的。由分解生成物的分析结果可以判断，将回收的分解生成物再聚合为目的的话，双酚F型环氧树脂以4mol／dm^3硝酸水溶液分解为优；仅仅是单纯地进行废物处理的话，DDS固化的TGDDM型环氧树脂以6mol／dm^3硝酸水溶液进行分解最适宜。     

环氧砂浆固化剂的研究进展

环氧树脂由于具有优异的粘结、力学等性能,在建筑领域得以广泛应用。而固化剂种类以及用量对环氧树脂的固化过程、力学性质影响较大,因此固化剂的研究发展是提高环氧树脂性能的重要环节。介绍现今应用于土木工程中的传统固化剂,以及由实验室研发出的新型固化剂,并指出固化剂的发展方向。     

低粘度环氧树脂固化剂的合成和性能研究

按照不同配比合成两种低粘度环氧树脂固化剂802、804,再分别与市售环氧固化剂5505配制成两种不同的混合固化剂806、901。分别与环氧树脂制备成环氧树脂固化物,测试其力学性能和硬度。讨论了不同的固化剂对树脂固化物力学性能的影响。并讨论了固化剂用量对固化物力学性能的影响,得出最佳固化剂用量。     

含磷胺类固化剂／环氧树脂固化体系性能研究

研究了含磷胺类固化剂/环氧树脂体系的阻燃性、反应活性及其固化过程。结果表明,含磷脂肪胺及芳香胺固化的环氧树脂均具有较好的阻燃性,其中含磷芳香胺在环氧树脂中尤具有提高相容性及较显著地降低固化温度的特点。此外,含磷胺类固化剂与环氧树脂的固化过程具有明显的阶段性,本文对不同温度阶段的反应机制作了讨论。     

固化剂对MG/PU/TDE-85灌封材料性能的影响

以磨碎玻璃纤维(MG)为填料,分别采用甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)、甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,通过聚氨酯(PU)对4,5环氧环己烷1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)改性,研究了MG/PU/TDE-85/MeTHPA和MG/PU/TDE-85/MNA两种灌封材料的力学性能、热性能和电性能。研究结果表明,两种灌封材料都具有很高的力学性能、热性能和电性能。与MG/PU/TDE-85/MNA灌封材料相比,MG/PUTDE-85/MeTHPA灌封材料的拉伸强度、半寿温度、体积电阻较高,而冲击强度、玻璃化转变温度略低。     

环氧树脂潜伏性固化剂研究进展

介绍了改性脂肪族胺类、芳香族二胺类、双氰胺类、咪唑类、有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸 胺络合物类及微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的研究现状     

几种常温固化剂体系对有机硅改性环氧树脂涂料性能的影响

以自制有机硅改性环氧树脂为基体,石墨、二硫化钼、三氧化二锑为填料,采用5种不同的常温固化剂体系进行固化,探讨其对涂料性能的影响。结果表明引发剂DMP-30/聚酰胺650固化体系涂料的耐热性能最佳,经过320℃和450℃的高温灼烧,质量损失率及硬度、附着力的变化最小。引发剂DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺固化剂的耐酸碱盐、耐燃油性能相对较优。根据涂料固化动力学的分析结果,DMP-30/聚酰胺650固化体系表观活化能最低,为66.165kJ/mol,反应速率方程为K=8.606×106exp(7958.3/T)(1-α)0.871,体系在低温区的反应速率较快,综合各项性能测试结果,DMP-30/聚酰胺650最适合用作有机硅改性环氧树脂涂料的低温固化剂。     

酚醛胺环氧树脂固化剂

介绍了酚醛胺（PAA）系列环氧固化剂的特点和现状。对不同酚醛胺系列环氧固化剂进行了划分，对其现场应用作了指导，并对酚醛胺固化剂型号标准规范提出了建议。     

混合型固化剂对环氧树脂室温和低温力学性能的影响

研究了一种刚性和柔性胺混合型固化剂（芳香胺DETD和聚醚胺D-400）固化环氧树脂浇铸体的力学性能、材料断裂表面的微观形貌和玻璃化转变温度等性能。结果表明:当D-400加入量占固化剂总量的40%时,其室温拉伸强度呈现最大值,为82.52 MPa,弹性模量为2.30 GPa,与未加D-400的体系相比分别提高了6.3%和14.4%,其低温冲击强度提高了14%。对冲击断面形貌进行扫描电子显微分析表明:D-400的加入致使断口形貌变得粗糙,抗开裂能力得到提高。热分析实验结果显示,体系的玻璃化转变温度随着D-400含量的增加而降低。此外,还探讨了环氧树脂体系低温增韧机制。      

新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究

采用新的合成方法合成了水性环氧树脂固化剂,初步探讨了该水性固化剂的性质。先将双酚A与环氧氯丙烷按质量比1∶2反应生成氯醚醇,再与二乙烯三胺发生胺解反应,形成类似于盐酸化的环氧胺加成物,又以单氯醚醇封闭活性高的伯胺氢,然后用NaOH脱除所有的HCl,再加入有机酸成盐,即形成水性环氧树脂固化剂。同样,将聚乙二醇与环氧氯丙烷反应,再与多胺反应,可将水溶性的链段引入固化剂中,不仅提高了固化剂的水溶性,而且改善环氧树脂的韧性。     

水分散型水性环氧涂料的制备

目前水性环氧涂料以亲水性的固化剂为主,它们与树脂之间的相溶性不好,直接影响了涂料的固化成膜和涂层性能.为此,制备了固化剂为水分散型的水性环氧涂料,研究了其固化机理,重点讨论了不同用量的水和成膜助剂对涂料性能的影响.结果表明:环氧-水分散型固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响不大,而环氧-亲水性固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响较大;成膜助剂2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(TEXANOL)的加入可以显著降低乳液的最低成膜温度,并可取得较好的成膜效果.研制的水性环氧涂料具有较好的综合性能.     

新型含萘环结构固化剂的合成及其对联苯型环氧树脂的阻燃性能研究

以1,5-萘二胺和对羟基苯甲酸为原料合成了一种新型含萘环结构的固化剂(GNA),并且用核磁共振氢谱(1 H NMR)确定了物质的结构。通过垂直燃烧法(UL 94V)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、吸水性测试和力学性能测试对不同质量分数添加量的GNA改性联苯型环氧树脂(YX-4000)的阻燃性能、热性能、吸水性和力学性能进行了研究。实验结果表明,随着固化剂GNA含量的增加,固化物的阻燃性能得到了提升,在GNA含量达到15%(质量分数)时,阻燃级别可以达到UL-94V-0级。为了深入研究其阻燃机理,通过TGA和SEM对其燃烧残渣分析发现,固化物的表面有致密的炭层起到隔绝空气的作用,阻止燃烧进一步发生,在20%(质量分数)含量时,800℃的残炭率高达50%。另外通过吸水性和力学性能测试研究发现,与传统阻燃剂相比,固化物阻燃性提高,力学性能和吸水性能下降较小。在15%(质量分数)添加量时拉伸强度和拉伸模量为101 MPa和76GPa,弯曲强度和弯曲模量为29 MPa和26GPa,吸水率为1.626。     

海工混凝土结构用环氧树脂固化体系性能研究

随着我国海洋经济的飞速发展,对海工混凝土结构腐蚀修复补强技术的需求日益增大。现有地面以上混凝土结构修复技术非常成熟,环氧树脂固化体系对于海洋环境的适用性是其应用环境由地面拓展到海工领域的关键。本研究遴选出7种市售固化剂,通过固化剂及树脂体系黏度、水下凝胶时间对其进行初步筛选,并研究了固化环境、固化时间、固化剂用量对树脂体系的压缩性能影响。最终,通过对拉伸性能、黏结性能的研究,得到海水环境下综合性能表现最优的为810固化剂。结果表明:当环氧树脂E51与固化剂810质量比为2∶1时,在海水中养护7 d,水下凝胶时间为65 min,压缩强度为101.59 MPa,拉伸强度为32.59 MPa,断裂伸长率为4.09%,黏结强度为3.52 MPa。     

水性环氧固化剂制备及其对涂膜性能的影响

将环氧树脂E-44与三乙烯四胺(TETA)形成的加成物接枝到聚天冬酰胺(PAM)大分子链上,形成聚酰胺-胺-环氧梳形接枝聚合物,以丁基缩水甘油醚部分封端,制备了非离子型水性环氧固化剂。研究了PAM接枝该加成物的比率、接枝加成物在加成物中的含量、伯胺封端量对固化剂性能的影响,并与市售水性环氧涂膜性能进行了比较。试验结果表明,多胺加成物接枝率20%、接枝含量25%、伯胺封端量25%的固化剂体系稳定性良好,与现有的市售水性固化剂性能相比,其固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性能有大幅的提高。     

呋喃树脂固化体系及其固化机理研究进展

呋喃树脂是重要的粘合剂之一,呋喃树脂的使用性能除了和呋喃树脂本身的性能有关外,还与呋喃树脂固化剂体系有很大的关系。主要介绍了国内外呋喃树脂固化剂体系的研究进展,总结归纳了各种固化剂的优缺点,并对它们的固化性能作了对比。从这些对比中可以得出结论,在生产实践中,固化剂的使用必须根据生产条件和要求进行合理选择,以期发挥出各固化剂自身的优点,降低生产和使用成本。同时,还介绍了酸催化下呋喃树脂的固化机理的研究进展,并展望了呋喃树脂固化剂的发展方向。     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

环氧树脂的增韧及其作为形状记忆聚合物的研究进展

形状记忆聚合物是一类新型的智能材料,环氧树脂是形状记忆聚合物中重要的一族,基于其卓越的性能,已广泛应用于空间可展开结构中。介绍了固化剂对环氧树脂热、机械以及形状记忆效应的影响,但由于环氧树脂最大的弱点是韧性差,固化后树脂脆,在低于其玻璃化转变温度弯曲变形时会发生脆性断裂,不能作为形状记忆树脂基体使用。重点综述了不同方法对环氧树脂基复合材料进行增韧,进而展望了环氧树脂的发展和应用前景。     

胺类固化剂-插层剂体系对粘土在环氧树脂中剥离的影响

在对胺类固化剂-插层剂体系分析的基础上,选定叔胺类固化剂(BDMA)-Bronsted酸类插层剂(CH3(CH2)11NH3Cl)体系,制得了环氧树脂/粘土纳米复合材料,复合材料的XRD分析表明粘土在环氧树脂中已经剥离.结合有关研究成果,得出以下结论:在其他条件合适的情况下,只要插层剂为Bronsted酸类或者固化剂为叔胺类,就能得到剥离型的环氧树脂/粘土纳米复合材料.     

环磷腈型多官能度环氧树脂的合成及固化动力学

以六氯环三磷腈(HCCP)为原料合成了一种六官能度环氧树脂——六(4-缩水甘油氧基甲基苯氧基)环三磷腈(HGPCP),采用红外光谱、核磁共振氢谱和磷谱对其进行了结构表征和确认。选择4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)和4,4′-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂,采用非等温差示扫描量热法对HGPCP的热固化动力学进行了研究。研究表明,HGPCP/DDM和HGPCP/DDS固化体系的表观活化能分别为52.46 kJ/mol和61.77 kJ/mol,相比于通过Kissinger法、Crane法建立的n级动力学模型,DDM和DDS对HGPCP的固化反应更符合Eestak-Berggren双参数自催化模型。此外,结合不同升温速率的特征温度,对DDM、DDS固化HGPCP的工艺条件进行了优化。