超支化聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料,合成出了超支化聚氨酯核HBPU-0;以IPDI、聚醚多元醇(N210)、DMPA等原料合成线型聚氨酯,然后将线型聚氨酯接枝到HBPU-0上,制备出超支化聚氨酯(HBPU);再以HBPU、环氧树脂E-44、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料制备出超支化聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂。用红外光谱、核磁共振、透射电镜、扫描电镜和热失重等方法表征和测试了聚合物的结构与性能,研究了HBPU含量对固化膜断面形貌、力学性能、热性能的影响。结果表明,当HBPU质量分数达到24%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为23.4kJ/m2,拉伸强度为52.4 MPa,5%和50%的质量热损失温度分别为287.5℃和376℃,与未改性环氧树脂相比,柔韧性和耐热性均有显著提高。     

改性聚酯涂层的制备及在食品包装材料中的应用

目的 制备改性聚酯涂层,解决纯聚酯涂层与基材润湿性较差,导致涂层出现附着力差、缩孔等问题,获得综合性能优异的镀锡板食品包装用新型涂层材料。方法 以二元酸、二元醇为原料,通过缩合聚合方法合成聚酯树脂,用双酚F型环氧树脂化学改性聚酯树脂,制备环氧改性聚酯树脂,并用氨基硅烷作为固化剂构筑硅烷化环氧改性聚酯涂层。通过GPC、FTIR、TGA、OM、WCA、附着力等分析、考察硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层与常规氨基树脂固化环氧改性聚酯涂层的性能差异。结果 通过性能对比发现,树脂与硅烷固化剂质量比为3∶1时,mEster 1.0和mEster 1.1涂层样品综合性能最佳,涂层在镀锡板基材表面润湿性好,缩孔等缺陷少,耐水煮性好,铅笔硬度为2H,丙酮擦拭50次后表面仍完好,分解温度在250℃以上。结论 硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层中低表面自由能的Si-O-Si键对其性能提升有关键作用,该涂层可应用于镀锡板等金属基材食品包装保护材料。     

油管内壁耐温耐磨涂层材料的研制及性能研究

针对我国油气传输管道在高温高压(150~200℃,34~36 MPa)服役条件下的磨损腐蚀问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过固化剂及填料筛选、配方正交设计及黏度影响因素研究,研制了适用于油管内壁综合性能良好的耐温耐磨涂层材料。涂层采用固化反应温度更高以及力学性能更好的0421型固化剂,选择碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯作为填料,研究不同粒径的填料所制备涂层的力学性能和黏度,发现当碳化硅粒径为18μm,碳纤维粒径为75μm时,涂层力学性能更佳且黏度更低,同时通过正交试验确定了碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯的最佳用量分别为占树脂总量的30%、10%、5%,并在涂料体系黏度影响因素研究中发现聚四氟乙烯对体系的黏度影响最大。以上述试验为基础,最终研制出的涂料及涂层各项性能达到技术指标要求。     

国产高温拌合型环氧沥青的固化行为与性能

利用荧光显微镜、差示扫描量热仪(DSC)、万能试验机、布氏黏度仪研究国产高温拌合型环氧沥青的微观固化形态、非等温条件下的固化行为、力学性能及施工和易性。观察发现,环氧沥青60℃固化4 d期间是"点-线-交联网状"的微观变化过程。DSC研究显示升温速率越高,环氧沥青固化热越小,沥青并不参与环氧树脂的自催化反应,但对环氧树脂固化体系有稀释作用。拉伸试验结果表明,环氧沥青结合料150℃容留1 h、2 h、3 h、4 h后,环氧树脂与基质沥青的相容性均较好,拉伸强度最大6.46 MPa,断裂伸长率265%。布氏黏度试验得到高温拌合型环氧沥青结合料在160℃、 2 h时黏度为1750 mPa·s。     

磷钨酸插层ZnAl层状双金属氢氧化物协同膨胀阻燃剂对环氧-聚酰胺树脂的阻燃作用

采用[PW₁₂O₄₀]3?离子柱撑插层共沉淀法合成的ZnAl硝酸根(NO₃-ZnAl)层状双金属氢氧化物(LDHs),制备了PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs,并利用XRD、FTIR、电感耦合等离子体(ICP)、SEM等进行组成和结构的表征。将NO₃-ZnAl LDHs和PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs分别与含聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的膨胀阻燃剂(IFRs)复合阻燃环氧-聚酰胺树脂(EP-PA),采用TGA、背温实验和锥形量热实验评价不同ZnAl LDHs与IFRs复合阻燃EP-PA的热及烟气的释放规律。TGA结果表明,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料的最大降解速率最小,残炭率最高,说明PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs提高了IFRs/(EP-PA)复合材料高温下的抗氧化能力。背温实验表明,相同热辐射强度下,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料的背温达到200℃和300℃用时最长,具有最低的背温升温速率,说明PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs使IFRs/(EP-PA)复合材料耐火能力明显增强。从锥形量热实验数据可知,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs使PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料具有最低的热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(MHRR)、平均有效燃烧热(MEHC)和总热释放量(THR),其火势增长指数(FGI)仅为IFRs/(EP-PA)复合材料的14.5%,烟释放总量(TSP)比NO₃-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料减少了27.6%,比IFRs/(EP-PA)复合材料减少了55.3%。说明PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs比NO₃-ZnAl-IFRs更能有效地减少EP-PA的热量释放,抑制烟气生成。      

改性石墨烯/聚苯胺的制备及其环氧涂层的防腐蚀性能

为了改善环氧树脂防腐蚀涂料存在的孔洞缺陷,以改性石墨烯/聚苯胺复合材料作填料来提高环氧涂料的防腐蚀性能。首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再利用对苯二胺还原GO得到改性石墨烯(PGO),进一步制备出改性石墨烯/聚苯胺(PGO/PANI)复合材料。通过拉曼光谱仪、场发射扫描电镜等研究了PGO/PANI的结构和微观形貌,利用盐雾试验、Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了 PGO/PANI的防腐蚀性能。结果表明:PGO/PANI涂层的腐蚀等级由空白环氧涂层的10级提高到5级;PGO与PANI有良好的协同作用,PGO与苯胺单体质量比为0.10时,所制备的PGO/PANI复合涂层的防腐蚀效果较好,腐蚀电压为-194.59mV (vs SCE)、腐蚀电流密度为2.12×10^-9A/cm^2.     

环氧改性水性聚氨酯上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响

使用自行合成的环氧改性水性聚氨酯(EWPU)上浆剂对碳纤维进行表面处理,主要研究了EWPU上浆剂对碳纤维表面及碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和静态接触角等表征方法对比研究了二次上浆处理前碳纤维(CF)和处理后碳纤维(MCF)的表面形貌、表面化学元素组成和浸润性的变化,并通过单纤维破碎实验和短梁剪切法,研究了EWPU上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面力学性能的影响。结果表明,经EWPU上浆处理后碳纤维表面O/C值增加了39.13%,表面活性官能团的含量增加了14.97%,碳纤维与树脂的初始和稳态接触角分别减小了19.41%和20.59%,碳纤维/氰酸酯树脂复合材料的单丝界面剪切强度和层间剪切强度分别增加了13.42%和14.29%。     

微电机槽绝缘流水线型涂敷设备研制及涂层质量控制

近几年微电机铁芯槽绝缘流水线型涂敷新工艺因为其生产批量大,效率高,工艺性能稳定等特点发展迅速,国内很多电机厂引进了这类设备及工艺用于生产。我所为了适应市场需求及服务本行业研制了这类设备,并有了一套较成熟的工艺方法。本文对微电机铁芯槽绝缘流水型环氧粉末涂敷设备工作原理、结构构成、基本应用工艺及涂层质量控制作扼要阐述。