FPC用改性丙烯酸酯胶粘剂的固化研究

改性丙烯酸酯类胶粘剂应用于挠性印制电路板(FPC)及其基材时,其固化程度对性能有着决定性的影响。本文以自制的环氧树脂改性的丙烯酸酯类胶粘剂为例,通过动态差示扫描量热仪(DSC)从理论上分析其非等温固化的动力学行为,以研究其在室温时的储存稳定性和高温固化的工艺条件。然后通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究其在室温以及125~300℃温度范围内的固化反应历程,以保证该胶粘剂应用于FPC的热固性胶膜/片的固化性能或效果。研究结果表明:(1)通过非等温DSC测试,确定了改性丙烯酸酯胶粘剂的固化动力学方程,由此推算其在10~50℃的常规储存温度下的反应速率常数K值低至10^(-5) min^(-1)级别及以下,具有优异的B阶稳定性;同时在180℃及以上的K值达到10^(-1) min^(-1)级别,可以满足其高温烘烤迅速固化的使用要求。(2)由动态DSC测试得到的三种特征温度,进而推算本胶膜的理论固化温度为182℃,且在此温度下实现100%固化需时约100 min,并通过DSC测试进行了验证。(3)通过FT-IR对比验证了以上高温固化的反应历程,其在200℃处理后环氧基基本反应完全,这与以上分析的结果一致。

丙烯酸酯胶黏剂的刺激性及其防护

研究了第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)对皮肤的刺激性,特别关注了其与变态反应性皮肤病的关系。实验探讨了不同材质手套对SGA的阻隔效果,发现一次性天然橡胶手套在接触胶黏剂后易发生溶胀,而加套一层一次性PE手套则能有效阻止胶黏剂的渗透和致敏成分透过。

体育器械铝合金板与聚苯硫醚之间的胶粘方法研究

为进一步提升体育器械产品的轻质化水平,该研究以30%短碳纤维增强型聚苯硫醚和A6061-T6铝合金为基板材料,通过环氧胶黏剂对两种板材实施胶粘处理。在此基础上,分别采用阳极氧化、喷砂、砂纸打磨、酒精超声清洗、等离子清洗等方式来改善基板材料的表面性质,提升基板材料接头位置的力学性能。经试验研究发现,酒精超声清洗对于A6061-T6铝合金的表面优化效果最为显著,等离子清洗对于30%短碳纤维增强型聚苯硫醚的表面优化效果最为显著,采用合理的技术工艺来改善基板材料的表面性质能够显著优化胶粘效果。

石墨烯增强环氧树脂胶黏剂的研究进展

环氧树脂胶黏剂具有较高的强度、硬度和耐化学腐蚀性,故其应用越来越广泛。但它也存在一些缺点,如热稳定性差、导电性差等。二维石墨烯是一种具有高强度、高导电性、大比表面积等优异性能的材料,在环氧树脂胶黏剂中添加石墨烯可增强其性能。综述了石墨烯-环氧复合材料的制备及石墨烯对环氧胶黏剂的影响,展望了石墨烯-环氧复合材料的应用前景。未来,在石墨烯-环氧复合材料合成与加工过程中还需解决石墨烯的均匀分散、生产的可扩展性、与环氧树脂及固化剂的相容性等问题。

装饰用UV延迟固化环保型胶粘剂制备及性能分析

针对传统热固化技术中效率低、材料强度低等问题,制备一种UV延迟固化胶粘剂,并对其工艺进行优化,研究其强度、热稳定性、耐化学性等。试验结果表明,选择25%EP3作为活性稀释剂,1%TR-PAG-20101作为阳离子光引发剂,光固化时间为10 s;试验制备的25%EP3UV延迟固化胶粘剂的粘接强度为(3.52±0.16)MPa,拉伸剪切强度为3.6 MPa,固化反应时间在5 min之内,热分解温度在300℃以上;材料在沸水和酸性溶液(pH=2)环境下,强度依然较好,其中,酸性溶液浸泡后强度为(3.36±0.40)MPa。因此,试验制备的UV延迟固化胶粘剂具备良好的力学性能。

有机硅丙烯酸酯预聚体的合成及其在UV固化丙烯酸酯压敏胶中的应用

利用单端羟基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯制备了含有氨基甲酸酯基的有机硅丙烯酸酯预聚体。以此预聚体作为硬单体,丙烯酸异辛酯为软单体,低生物毒性2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)为光引发剂,采用紫外光(UV)固化聚合制备了吸水性、透水气性、耐水性和粘接性能优异的丙烯酸酯压敏胶。通过二正丁胺反滴定法探究了预聚体合成最佳温度、时间、催化剂用量等工艺参数。研究了光照时间、光引发剂种类及用量对压敏胶固化程度的影响,以及预聚体含量对压敏胶粘接性能、吸水性和湿气透过性的影响。研究结果表明:在有机硅丙烯酸酯预聚体合成中,第一步反应温度为40℃,第二步反应温度为50℃,反应时间都为60 min,催化剂最佳用量为0.10%(质量分数);在改性压敏胶制备中,光照120 s,光引发剂TPO-L用量为3%(质量分数),预聚体含量为20%时制备的压敏胶光固化程度较高,初粘力为21号球,180°剥离强度为5.7 N/(25 mm),持粘力超过360 h,对非极性表面PP板180°剥离强度为3.2 N/(25 mm);改性后的压敏胶吸水性、湿气透过性良好。

舞蹈器材用改性PU胶粘剂的耐老化性能测试分析

针对聚氨酯(PU)胶粘剂在使用与存储环节较容易出现的老化问题,研制改性剂TiO_(2)-TDI粒子,其原料为甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)与抗氧剂2246、纳米二氧化钛(TiO_(2),金红石型),通过对二氧化钛、TiO_(2)-TDI粒子结构的热失重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射(UV-vis)等加以表征。结果显示,在二氧化钛表面,通过化学键作用与TDI成功键合,完成了该改性粒子制备。此粒子对可见光、紫外线有着更强水平的吸收能力,通过化学法成功完成抗热氧化、光氧化的改性剂,可以使得PU胶粘剂耐老化性能得到显著改善,更好地应用于舞蹈器材中。

单组分自交联溶剂型丙烯酸酯压敏胶的制备及应用研究

采用了一种自交联功能单体N-羟甲基丙烯酰胺(NMA),通过自由基聚合方式,制备了一种单组分可自交联无苯溶剂型丙烯酸酯压敏胶。系统研究了自交联单体含量对压敏胶剥离力、黏度、持粘性能和转化率的影响,优选出了NMA最佳使用量。研究结果表明:当自交联单体NMA添加质量分数为0.2%时,压敏胶的剥离力、黏度符合要求,耐温性能优异,65℃高温持粘时间增至10 h,单体转化率较高(达95.2%)。将制得的压敏胶涂布于基材,应用于地毯保护膜,30 d后无翘边现象,且所用溶剂无甲苯,具有环保、低毒优势,证明了本产品具有一定的应用前景。

4-二甲氨基吡啶-三氟化硼络合型固化促进剂的制备及催化环氧固化影响的研究

采用4-二甲氨基吡啶(DMAP)与三氟化硼-乙醚溶液[BF3-O(C2H5)2]为起始原料,制备了络合型固化促进剂(DMAP-BF),并表征了该促进剂的化学结构。系统探究了该促进剂对联苯芳烷基型环氧树脂(NC3000)-含萘四官能团环氧树脂(HP4700)-含氮酚醛树脂(PF8705)三元复合体系(BF-1~BF-6)固化反应的催化影响。研究结果表明:(1)通过对固化促进剂和环氧-酚醛-固化促进剂预混物进行红外、核磁、XRD以及微观形貌分析等,证明成功制备了预期产物。(2)固化性能测试结果显示,DMAP-BF可催化环氧-酚醛体系的固化反应,并表现出良好的热潜伏特性。DMAP-BF对上述环氧-酚醛复合体系的固化具有良好的催化效果,不含DMAP-BF促进剂的BF-ref样品的固化反应活化能(Ea)较BF-6体系[m(NC3000)∶m(HP4700)=50∶50]高出109.4 kJ/mol。(3)BF样品体系在100~140℃温度区间的熔体黏度可低达0.1 Pa·s,但在温度达到固化工艺温度(175℃)时,DMAP-BF可催化环氧-酚醛树脂体系快速固化。这一特性对于DMAP-BF的实际应用是至关重要的,可赋予环氧塑封料(EMC)更优异的储存稳定性和工艺性能。(4)BF系列固化物的起始热分解温度均为400℃左右,500℃后失重幅度减少,表明BF复合材料固化物具有良好的耐热稳定性,可以满足后续EMC的应用需求。

聚氨酯热熔胶用预聚体的合成

以二异氰酸酯和聚醚多元醇为原料,通过定时测定—NCO的含量,确定了合适的预聚反应时间和温度,制备了聚氨酯热熔胶用预聚体。对影响预聚体合成的因素:异氰酸酯的种类、—NCO的含量、水分的含量以及预聚体的贮存稳定性等进行了探讨。结果表明,最佳预聚反应条件为80℃、2 h,—NCO含量控制在9%~10%,物料中水分质量分数低于0.05%,制备的产物性能稳定。

矩阵理论在改性胶粘剂制备与设计中的应用研究

基于矩阵理论对酚醛树脂胶粘剂中苯酚进行了木质素替代和酚化改性处理,研究了不同木质素对苯酚替代料对胶粘材料物性的影响,考察了酚化木质素基酚醛树脂胶粘剂的物理性能并与标准GB/T14732、GB/T 9846.3进行了对照。结果表明,酚化处理后木质素酚醛树脂胶粘剂的-COOH含量和脂肪族羟基含量相对有所减小,而总酚羟基含量和活性点含量有所增加。与GB/T 14732-2017标准要求进行对比,不同KL、F1、F2和F3替代率的木质素酚醛树脂胶粘剂的pH值、固含量、游离酚含量和胶接强度满足标准要求,而游离醛含量和甲醛释放量不满足标准要求;F3替代率为15%~35%的胶粘剂的游离醛含量和甲醛释放量不满足标准要求,F3替代率为5%的胶粘剂的游离醛含量和甲醛释放量满足标准要求。PF、PKLPF、PF1-LPF、PF2-LPF和PF3-LPF的游离醛含量、甲醛释放量和胶接强度满足标准要求。

适用篮球修补的丙烯酸酯胶粘剂改性研究

为提高胶粘剂材料的环保性和粘接性能,试验以采用种子乳液聚合法,采用制备复配乳化剂体系制备丙烯酸酯胶粘剂,添加小分子量丙烯酸酯乳液进行共混,制备改性丙烯酸酯胶粘剂,并对其配方进行优化。结果表明,适宜过硫酸铵(APS)引发剂掺量为0.45%、种子乳液掺量为8%、乳化剂掺量为0.9%、小分子量丙烯酸酯乳液占比为20%。在优化配方下,制备的丙烯酸酯胶粘剂持粘力为43 h,180°剥离强度为7.82 N/(25 mm),具备良好内聚力和粘接性能,符合高性能丙烯酸酯胶粘剂的标准要求。

混凝土外墙面装饰用改性环氧树脂胶粘剂制备及应用

为了提高建筑外墙装饰用混凝土胶粘剂性能。以环氧树脂为原料,以乙酸乙酯为稀释剂,以三苯基膦盐为固化剂制备了建筑外墙装饰用混凝土环氧树脂胶粘剂,并对其性能进行了测试表征。结果表明,冷环境下,随着温度降低混凝土与砖板粘接试件的粘接强度、剥离强度不断下降,冲击强度极速下降,而剪切强度变化并不显著;热环境下,随着温度升高试件的粘接强度、剪切强度、冲击强度并未显著变化,而剥离强度缓慢下降;湿环境下,随着湿度增加试件的粘接强度、剥离强度、剪切强度、剪切强度均明显下降;随着挠度增大,试件的抗压强度呈现为显著变大趋势;环氧树脂胶粘剂表观性能与环保性能表现优异,且整体承载力与抗压强度明显提高。

一种乐器修补用的胶粘剂及粘接修补效果研究

针对胶粘剂对乐器用木材力学和声学性能的影响,试验制备了一种聚氨酯胶粘剂,并对其力学性能和声学性能进行探讨。试验结果表明,最佳R值为9.5,此时,材料的热稳定性良好,润湿性较好,粘接强度为17.35 MPa;材料粘接强度随催化剂含量的增加先上升后下降,催化剂最佳含量为0.25%,此时粘接强度为20.06 MPa;偶联剂最佳含量为0.15%;经胶粘剂处理后的桦木试件比动态弹性模量为20.22 GPa,声阻抗为2.83(Pa·s)/m,声学性能良好。试验制备的聚氨酯胶粘剂具备较好的热稳定性、润湿性、粘接强度,对乐器木材的修补效果较好,能作为一种乐器修补用胶粘剂使用。

城市轨道车辆地板布粘接施胶工艺优化研究

城市地铁建设呈飞速发展趋势,此交通模式更为便利人们的出行。为此,社会对地铁的美观性、个性化也提出了更高要求。以城轨车辆为对象,首先对地板布粘接结构进行分析,然后对胶粘无缝搭接工艺关键点与步骤进行论述,最后通过实验对比分析胶粘无缝搭接与对接工艺。分析可知,无缝搭接要比对接工艺在抗拉强度上表现的更为出色,前者的断裂模式为切断,这能更好规避地板布开裂问题,不仅具有较高的美观度,而且使用年限较长;并能产生降噪、减震的效果。结果表明,无缝搭接工艺在抗开裂、抗拉强度方面表现更为出色。

苯并噁嗪基有机硅粘接剂的催化固化研究

苯并噁嗪作为一种性能优异的热固性树脂在航空航天、电子电气等领域具有广泛的应用,但它也表现出固化温度高、可加工性差、脆性大等缺点。有机硅化合物以其优异的韧性和低表面张力等特点引起了研究者们的关注,较低的表面张力使其更容易在材料上铺展。基于此,本文对苯并噁嗪基有机硅粘接剂进行研究,通过使用不同比例的有机酸(如对甲苯磺酸、冰醋酸、磷酸)或有机碱(如苯胺、乙醇胺、2-甲基-1,5-戊二胺)进行催化,研究不同催化剂催化下粘接剂在铁片或特种板上的粘接强度对比。研究结果表明:对甲苯磺酸或磷酸催化固化铁片粘接时,分别在120℃或100℃固化工艺下达到了比本体更好的催化效果,分别为4.68和4.32 MPa。有机碱类催化剂催化固化铁片或特种板粘接时,2-甲基-1,5-戊二胺被证明是最优催化剂;当m(2-甲基-1,5-戊二胺)∶m(粘接剂)质量比分别为1∶9或1∶18时,在铁片或特种板上都达到了更好的粘接效果,这印证了该催化剂有较好的催化效果。使用2-甲基-1,5-戊二胺可以有效降低开环固化温度,同时提高粘接强度(120℃下达到9.92 MPa),这为实现苯并噁嗪基有机硅粘接剂的低温固化提供了有效思路。

填充型有机硅基导热凝胶的制备和性能研究

以有机硅基热界面材料为研究对象,使用不同黏度配比的硅油作为基体,并以氧化铝和氧化锌作为导热填料,制备了一系列填充型有机硅导热凝胶样品。分别研究了凝胶成分对材料力学性能、导热性能以及点胶性能等的影响。研究结果表明:所制备的有机硅导热凝胶的热导率主要受导热填料的影响,当高黏度乙烯基硅油占比为50%时,导热凝胶的各项性能良好,拉伸强度、断裂伸长率、邵氏硬度、热导率和挤出率分别达到0.37 MPa、184%、63.42、2.90 W/(m·K)和106.4 g/min。此外,本研究的导热凝胶样品在应对高温高湿环境和冷热循环试验表现良好,能满足行业要求,具备良好的应用前景和应用价值。

蓖麻油基聚氨酯改性聚丙烯酸酯压敏胶的制备及性能研究

以丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为原料,合成了丙烯酸酯聚合物及相应的压敏胶,探讨了有关软硬单体添加量对压敏胶性能的影响。以蓖麻油、聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯以及丙烯酸羟乙酯为原料,分两步制得蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯预聚物(PUA)。采用化学改性法调节聚丙烯酸酯压敏胶的性能,结合紫外光固化技术,制备了基于蓖麻油的聚氨酯丙烯酸酯压敏胶,并对各步骤组分添加量、性能和结构进行分析。研究结果表明:(1)选择软硬单体比例为90:10时,聚丙烯酸酯压敏胶的性能相对最佳。(2)PUA预聚物反应中,当m(蓖麻油):m(聚丙二醇)=4∶6时,预聚物的性能相对最佳。(3)在制备基于蓖麻油的聚氨酯丙烯酸酯压敏胶时,通过对其180°剥离强度和持粘性的分析,得出蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯预聚物的相对最佳用量为3%。(4)探讨了双官能的活性稀释剂NPGDA添加量对固化后压敏胶性能的影响。从固化后黏度、凝胶率、180°剥离强度及持粘时间的情况来看,选择活性稀释剂的添加量为4%较为合适。(5)对改性后的压敏胶进行热稳定性分析,并对比改性前后的持粘性、180°剥离强度和固化时间。研究结果表明,改性后压敏胶具有较好的热稳定性,持粘时间、180°剥离强度以及固化时间都有了大幅进步。

碳酸钙对三聚氰胺脲醛树脂胶黏剂性能的影响

三聚氰胺脲醛(MUF)树脂在我国的应用十分广泛。为了通过使用少量的改性剂对MUF树脂胶合强度和耐水性等方面起到较积极作用,利用200目(0.074mm)碳酸钙粉体作为MUF树脂的改性剂,采用普通脲醛树脂合成工艺制备改性MUF树脂,改性剂用量仅为树脂总质量的0.5%。测试各组树脂的理化性能,同时测试了使用树脂制备中密度纤维板的物理力学性能。结果表明:碳酸钙的加入显著提升了MUF树脂的黏度和固化时间;碳酸钙作为改性剂能显著提升MUF树脂制备纤维板的各项力学性能,其MOR提升超过15%,至39.23 MPa;改性MUF树脂制备板材的耐水性能也有所提升。

rGO@Al_(2)O_(3)填充导热硅凝胶的制备及性能研究

石墨烯的高导热性在电子系统热管理领域显示出巨大潜力。采用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰球形Al_(2)O_(3),使Al_(2)O_(3)表面带正电,与带负电的氧化石墨烯,通过静电力组装结合后,经过高温热还原得到rGO@Al_(2)O_(3)杂化填料,将杂化填料填充到硅橡胶的双组分中,进一步制备了rGO@Al_(2)O_(3)增强的导热硅凝胶。采用AFM,SEM,Raman和XRD等对制备过程中材料的形貌和结构进行表征,并对导热硅凝胶的导热性能和力学性能进行了测试分析。质量分数为2%GO制备的rGO@Al_(2)O_(3),其填充导热硅凝胶的导热系数为0.817 W/(m·K),对比填充纯Al_(2)O_(3)的导热硅凝胶,在导热性能上有很大提升。