活性改性剂合成及其对环氧胶黏剂力学与界面粘接性能的影响

综合考虑环氧胶黏剂的施工性能、力学性能及与砂浆界面的粘接性能,利用三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TMPGE)与1,4-丁二醇(BDO),通过控制反应物物质的量比以及反应时间制备了四种低环氧值兼具高羟基含量的预聚体(PPM)。通过1H-NMR、盐酸-丙酮法及凝胶渗透色谱(GPC)对PPM进行了表征。进一步研究了PPM对改性环氧胶黏剂工作性能、固化力学性能、与水泥砂浆粘接强度以及表面性质的影响。结果显示:延长反应时间以及增加BDO用量使PPM的数均分子量更大、环氧值更低。四种PPM改性后,胶黏剂的放热峰值温度降低,可操作时间延长。同时,PPM使环氧固化物的延性显著增加。四种PPM改性后使环氧与水的接触角降低,固化物表面的极性组分升高。XPS分析表明,PPM使环氧固化物的羟基含量显著提高。最后,PPM使胶黏剂对湿砂浆基体的粘接强度提高了一倍以上。

高低温下高性能环氧胶黏剂的制备

基于团队已研发的胶黏剂配比,制备了一种适用于钢桥加固用的高性能结构胶黏剂,研究了纳米SiO_(2)掺量、缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的混掺比例及固化时间对胶黏剂室温性能的影响,并探讨了胶黏剂在不同工作温度下的力学性能.结果表明:当纳米SiO_(2)掺量为0.75%,缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的质量比为1∶2,固化制度为90℃下固化2.5 h时,胶黏剂的室温力学性能最佳,并且在低温(-20℃)和高温(70℃)下均能保持良好的力学性能.

预制节段拼接用环氧胶黏剂压缩性能研究

预制节段拼接用环氧胶黏剂(拼接胶)压缩性能是影响节段拼装施工时间和质量的重要指标。文中通过试验制备符合T/CECS 10080-2020标准要求的I、II、III型拼接胶,研究拼接胶压缩性能随龄期的发展规律,引入尺寸效应度概念,分析40 mm×40 mm×40 mm正方体和直径×长度为10 mm×30 mm圆柱体2种尺寸压缩试件的强度差异变化。结果表明,压缩强度及压缩弹性模量随着龄期逐渐增大,增长速率逐步降低,其强度增长主要发生在早期24 h内,强度占比达60%,早期强度增长速率约为3.5 MPa/h,呈现出快硬早强的特点;尺寸效应度随着龄期的增加而逐渐减小,试件尺寸越大,早期强度越高,随着龄期的增长,压缩强度越接近。

冻融循环对AFRP及环氧胶黏剂力学性能的影响

对芳纶纤维增强聚合物(AFRP)片材、碳纤维增强聚合物(CFRP)片材以及配套的环氧胶黏剂在60、80、100、120、140次冻融循环后的力学性能进行试验研究,并对两种片材的抗冻融性能进行对比.试验结果表明:冻融循环后,AFRP片材拉伸性能的变化幅度总体上大于CFRP片材,展现出相对更弱的抗冻融性能;冻融循环140次后AFRP片材的抗拉强度和弹性模量分别较未冻融时降低8.2%和14.0%,而冻融循环140次后CFRP片材的弹性模量却与未冻融时基本相当,冻融循环60次后CFRP片材的抗拉强度降低6.1%,但在接下来的冻融循环后基本保持稳定或略有增长;冻融循环后,AFRP片材和CFRP片材的断裂伸长率均与未冻融时基本相当或有所偏高,但AFRP片材的变化幅度相比CFRP片材略大;冻融循环140次后,环氧胶黏剂的拉伸剪切强度无退化.

室温固化型环氧胶黏剂的耐高温改性研究

研究选用通用型双酚A型环氧树脂(E-51)与一种改性型固化剂按设计比例均匀拌合,在室温条件下进行固化;再通过高温拉剪试验来验证该改性环氧胶黏剂的高温使用性能;对比环氧胶改性前后耐高温性能变化并提出相应后续研究展望。

纳米SiO_(2)对E-51环氧胶黏剂粘固直插钽电容的界面应力影响研究

E-51环氧胶黏剂是航天产品中最常用的一种胶黏剂,主要用于粘固元器件和紧固件防松作用,以此加强产品在力学冲击环境中的适应能力。为了提高E-51胶黏剂的韧性,本研究工作通过添加SiO_(2)纳米颗粒到环氧体系中,然后通过物性参数检测,利用ANSYS仿真软件模拟E-51粘固直插钽电容在高低温环境中的应力分布,分析讨论了SiO_(2)纳米颗粒和不同点胶高度对粘固钽电容应力分布的影响,最终确认环氧粘固钽电容较为合适的点胶高度范围以及SiO_(2)纳米颗粒对应力改善的作用。

DTR E240E风电叶片用环氧胶黏剂的研制

文章在综述风电叶片用环氧胶黏剂国内外研究进展,风电叶片在环氧胶黏剂的性能要求的基础上,采用固化剂改性的方法研制出DTR E240E系列风电环氧胶黏剂。对该胶黏剂的工艺性能、浇铸体力学性能、粘接性能及耐蠕变性能进行了详细的表征。结果表明DTR E240E系列风电环氧胶黏剂拥有良好的综合性能,完全满足风电叶片的要求。DTR E240E系列风电环氧胶黏剂成功地应用于1.5 MW和2.0 MW风电叶片上。

环氧胶黏剂的粘结特性研究

风电叶片制造中会广泛使用到环氧胶黏剂。在实际的应用中,粘结质量却受多种因素影响。对几种可能影响粘结质量的情况进行了模拟。试验结果表明,撕除脱模布后的玻璃钢界面的粘结效果最佳,表面用树脂浸润过后,粘结性能反而降低。胶黏剂凝胶后,粘结效果也会明显下降,而在高湿度条件环境下,会加速粘结效果的下降。同时,实验发现,粘结时的压紧程度、后固化条件都对粘结效果有明显影响。

KH-550改性纳米SiO2对环氧胶黏剂性能的影响

通过制备氨基硅烷偶联剂的表面接枝改性纳米SiO2粒子,并根据所学习到的正交试验来对其进行一系列的研究,进一步的对改性剂用量,改性温度以及最后改性的实践对活化指数有什么影响做出了分析,同时,让氨基硅烷偶联剂包覆二氧化硅纳米,同时并以环氧树脂作为基体,进而制备出环氧树脂胶黏剂,最后,对环氧树脂胶黏剂通过剪切强度,扫描电镜以及阻抗测试的方式来研究改性纳米二氧化硅对这一胶黏剂的性能和耐蚀性能的影响力。而通过结果,可以看出,改性纳米SiO2所填充的这一胶黏剂与之前相比较,剪切的强度以及耐蚀性能都得到一定的改变。对此,本文针对这一相关内容进行一系列分析。

KH-550对环氧树脂胶黏剂粘接性能的影响

采用红外光谱表征了KH-550的结构。用不同浓度的KH-550乙醇溶液处理铝表面,并用环氧胶黏剂粘接铝与铝的界面,测定其剪切强度。采用扫描电镜研究了KH-550预处理前后的铝与环氧胶黏剂体系的界面结合特征,并利用反射红外(RA-IR)对氨基硅烷偶联剂的作用机理进行了分析。试验研究表明,KH-550溶液涂覆后可明显改善铝与胶黏剂粘接界面的结合强度,环氧胶黏剂粘接强度可提高2～3 MPa。

KH-550改性纳米SiO_2对环氧胶黏剂性能的影响

制备了氨基硅烷偶联剂(KH-550)表面接枝改性纳米SiO2粒子,利用正交实验,讨论了改性剂用量、改性温度以及改性时间对活化指数的影响。并将KH-550硅烷偶联剂包覆纳米SiO2作为填料,以环氧树脂E-44为基体,制备环氧树脂胶黏剂,通过对胶黏剂进行剪切强度,扫描电镜和阻抗测试,研究了改性纳米SiO2对环氧胶黏剂粘结性能以及耐蚀性能的影响。结果表明:改性纳米SiO2填充的环氧胶黏剂的剪切强度得到提高,最大增幅达到2MPa,耐蚀性能也得到提高。

不同活性基团纳米SiO2环氧胶黏剂的力学性能

为探索活性基团对纳米SiO2颗粒改性环氧胶黏剂力学性能的影响,制备性能优良的纳米颗粒环氧树脂结构胶黏剂,研究了环氧树脂分别掺入氨基修饰的纳米SiO2颗粒(SiO2—NH2)、甲基丙烯修饰的纳米SiO2颗粒(SiO2—C4H8)和无活性基团纳米SiO2颗粒(SiO2—0)胶黏剂的胶体力学性能。通过超声波细胞粉碎仪对纳米颗粒进行分散,制备了分别掺入3种纳米SiO2颗粒、掺量(质量分数,下同)为0%、0.01%、0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.5%的十六类改性环氧胶黏剂,测试了胶黏剂的弯曲性能和拉伸性能,分析了试件的几种主要破坏形态,利用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米颗粒在环氧树脂中的拉伸断面形貌及分散情况。研究结果表明:当纳米SiO2颗粒掺量从0%增加到0.05%时,胶黏剂的轴拉性能逐渐提升,然后随纳米SiO2颗粒掺量增加而下降;当SiO2颗粒掺量为0.05%时,SiO2—NH2、SiO2—C4H8和SiO2—0的拉伸强度较纯环氧胶黏剂胶体分别提高了47.60%、47.63%和36.12%,弯曲强度在SiO2—NH2、SiO2—C4H8和SiO2—0掺量分别为0.05%、0.05%、0.1%时最大,较纯环氧胶黏剂胶体分别提高了48.52%、62.20%和34.92%;胶体拉伸断面SEM分析表明,掺量为0.05%的纳米SiO2颗粒有效分散在环氧树脂中,纳米SiO2颗粒的加入能改变断面的粗糙度,纳米颗粒附近的基体产生明显的塑性变形,拉伸试件的断裂形式由脆性断裂转变为韧性断裂,胶黏剂的强度与韧性得到提升;过多的纳米SiO2颗粒加入会让其在树脂中出现团聚现象,致使胶体力学性能急剧下降。

端胺基液体丁腈橡胶增韧环氧胶黏剂的研究概况

介绍了端胺基液体丁腈橡胶(ATBN)增韧改性环氧胶黏剂的研究概况。由于端胺基液体丁腈橡胶具有活性端胺基,与环氧基在室温下即可进行化学键合,省略了通常的橡胶-树脂预聚合工艺,是一种性能优良的环氧树脂增韧剂。

室温固化耐热环氧胶黏剂的耐介质性能

对自制间甲酚一多聚甲醛改性多元胺／E-44室温固化耐热环氧胶黏剂进行了耐腐蚀性能及其腐蚀后的耐热性能研究，其固化物具有优良的耐常用酸、碱和有机溶剂腐蚀性；其粘接件具有优良的耐常用酸、碱和有机溶剂的腐蚀性能及其腐蚀后150～200℃的耐热性能。

无机纳米粉体改性亚胺环氧胶黏剂的研究

采用直接掺杂法制备了无机纳米粉体改性亚胺环氧胶黏剂,探讨了纳米粉体的种类和用量对胶黏剂性能的影响。结果表明:进口Al2O3纳米粉体对胶黏剂的改性效果较好。Al2O3含量在10%左右时室温下的剪切强度达到最大值(约32MPa),提高了约30%;Al2O3含量在14%左右时200℃下的剪切强度达到最大值(18.5MPa),提高了约1.5倍;但引入纳米Al2O3并不能提高胶黏剂的耐热性和耐油性。

室温固化柔性环氧胶黏剂的制备研究

以自制改性环氧树脂和改性胺类固化剂制备了双组份的室温固化柔性环氧胶黏剂。研究了固化剂种类、用量以及促进剂对胶黏剂粘接和力学性能的影响。还对该胶的固化行为进行了DSC分析,并采用FT-IR对固化过程中体系的官能团变化做了监测。结果表明:胶黏剂起始固化温度在70℃左右,体系中的氨基和环氧基对应的特征峰随着固化反应的进行有明显的减少,并最终消失;在室温下固化7d可获得优异的粘接和力学性能,常温剪切强度为30.5MPa,剥离强度为9.2k N/m,断裂伸长率为97%。

耐瞬时高温柔性环氧胶黏剂的制备研究

以有机硅改性环氧树脂和改性胺类固化剂制备了耐瞬时高温柔性环氧胶黏剂。对合成的有机硅改性环氧树脂进行了FT-IR分析,并对胶黏剂的固化行为进行了DSC分析。结果表明:有机硅链段成功的引入到环氧树脂中,制得的胶黏剂起始固化温度在71℃左右,固化放热峰对应107.7℃。胶黏剂具有较好的柔性和粘接性能,断裂伸长率为67.2%,剥离强度为10.2k N/m。其耐热性能优于未改性的环氧树脂胶黏剂,700℃残重为5.1%,可耐350℃瞬时高温,并且具有较好的耐老化性能。

氟化石墨烯/水滑石改性环氧树脂胶黏剂的性能研究

采用尿素法制备CO3^2-型锌铝水滑石(ZnAlCO3-LDH),并将其与氟化石墨烯(FG)复合,制备不同质量比的FG-ZnAl-LDH,然后将其作为填料对环氧胶黏剂进行改性。通过红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对填料进行表征,同时,研究填料添加量及质量比(FG∶LDH)对环氧树脂胶黏剂黏接性能、疏水性能和热稳定性能的影响规律。结果表明,采用尿素法制备的LDH及FG-ZnAl-LDH为二维片层结构,LDH特征峰强度随FG比例增加而逐渐降低。填料添加量为2%,FG∶LDH=1∶1时,FG-ZnAl-LDH改性环氧树脂胶黏剂的性能最佳,其剪切强度较改性前提高26.32%,水接触角提高32.9%,热分解温度提高约5℃。研究表明氟化石墨烯/水滑石的添加,可在环氧树脂胶黏剂中起到增强效果,其不仅可以提高胶黏剂的黏接强度,而且对胶黏剂的疏水性和热稳定性也具有显著的提升作用。

胺基修饰二氧化硅改性环氧树脂胶粘剂

以St ber法制备球形纳米二氧化硅,并用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其进行表面修饰。将修饰后的二氧化硅分散到环氧树脂胶黏剂中,进一步测试粘接的冲击和拉伸剪切强度,表征断面形貌。结果表明,修饰后的二氧化硅粒子在环氧树脂胶黏剂中具有较好的分散性,其拉伸剪切强度提高了约31%,剪切冲击强度提高了约66.7%。

水下环境用胶黏剂力学性能影响研究

考察环氧树脂胶黏剂A组分中固体填料的变化及在水下固化时,胶黏剂固化物的拉伸抗剪强度的变化规律,结合填料的密度,分析影响胶黏剂拉伸强度、抗剪强度的机理,筛选空气环境中及水下环境用环氧胶黏剂A组分的最佳填料种类。