无机填料改性小麦蛋白/单宁复合胶粘剂的制备及性能研究

以小麦蛋白(WG)和缩合单宁(CTs)为原料,制备了无甲醛的生物基木材胶粘剂。利用蒙脱土、高岭土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙和羟基磷灰石为填料进行改性,采用共混的方式制备填料改性复合胶粘剂。考察了无机填料种类对WG/CTs复合胶粘剂性能的影响,并进行耐水胶合强度、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪、沸水煮不溶率、黏度等测试分析。研究结果表明:加入填料后,WG/CTs复合胶粘剂的黏度均有不同程度的增大,胶粘剂的热稳定性也比对照组胶粘剂有所提高;不同无机填料改性胶粘剂的耐水性存在显著差异,但胶合板的湿态强度均超过0.7 MPa,达到国家II类胶合板标准的要求;沸水煮不溶率测试结果显示,轻质碳酸钙改善了胶粘剂的耐水性;SEM图和胶层裂纹评估显示,重质碳酸钙、轻质碳酸钙与胶粘剂具有良好的相容性,表明碳酸钙填料对胶层的韧性没有影响,是较好的填料选择。

新型防弹环氧胶粘剂的研制与性能研究

采用两种环氧树脂、双马来酰亚胺、环氧扩链剂、固化剂、促进剂以及两种增韧剂,研制了系列无溶剂环氧胶粘剂体系,并对其性能进行了综合研究。研究结果表明:(1)4种不同配方的防弹环氧胶粘剂中,JC-4黏度适中,随温度升高而整体下降趋势均匀。当温度达到60℃以上时,黏度在400 mPa·s以内,便于对纤维涂敷。4种配方的环氧胶粘剂反应活性均较高,可在室温下进行固化且不会损伤UHMWPE纤维的性能。(2)4种配方的防弹环氧胶粘剂在中低温区均表现出优异的剪切强度,其中JC-3和JC-4配方的胶粘剂较为优异,在120℃仍具有11 MPa以上的剪切强度,表现出良好的耐高温稳定性,能够满足防弹复合材料对树脂基强度和耐热性基本需求。(3)4种配方的相对介电常数在3.9~4.5之间,均具有良好的介电性能,其中JC-4配方所制的环氧胶粘剂介电常数最低,具有良好的电绝缘性。JC-2、JC-3和JC-4的介电损耗在1.8%以内,表现出较优异的介质损耗稳定性。4种配方的环氧胶粘剂吸水率在0.36%~0.65%之间,均具有优异的疏水性能,其中JC-4配方胶粘剂吸水率最低仅为0.362%。(4)将JC-4配方用作防弹复合材料的胶粘剂,防弹复合材料在射击试验中,未被击穿,背弹面受弹头冲击而凸起,背凸高度为23 mm,能够满足防弹复合材料对胶粘剂的性能要求。

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。

胶粘剂粘度对CR/玻纤布复合胶布粘接性能的影响

针对氯丁橡胶和玻纤布的复合胶布,研究了胶粘剂粘度对复合胶布层间粘合强度和拉伸剪切强度的影响,并进行了分析。结果表明,随着胶粘剂粘度的逐渐降低,复合胶布的层间粘合强度和拉伸剪切强度先提高后降低,当胶粘剂流出时间为40~35 s时达到峰值。复合胶布的层间粘合试样破坏界面SEM显示,不同胶粘剂粘度试样的破坏界面呈现明显的差异。随着胶粘剂粘度的降低,6层复合胶布与金属轮之间的粘合强度同样呈现先提高后降低的现象,与复合胶布的层间粘合强度和拉伸剪切强度变化趋势一致。

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。

填料对胶粘剂性能影响的研究

以850目碳酸钙作为木材用乳液型胶粘剂的填料,通过单因子实验方法,研究了碳酸钙不同添加比例对胶粘剂性能的影响。实验结果表明,随着碳酸钙添加比例的提高,胶粘剂的粘度增加,硬度增大,胶合强度呈现先增加后降低,胶粘剂稳定性降低。

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。

运动拍杆类器械环保胶粘剂的制备及性能研究

研究以天然产物制备的拍杆类器材为对象,分析H3BO3、尿素占比、氢氧化钠与氢氧化钡的占比等对环保胶粘剂粘接强度的作用进行分析,同时还对其中的机理加以剖析。结果表明,在这些成分的占比上升之后,干、湿状胶接强度,主要特征体现在先上升后下降,当上述几个成分分别为5.0%,0.12、50.0%和9.5%,以及有机硅2%、物质量比2时,对应的干状粘接强度达到最大。对于环保型胶粘剂来说,氢氧化钡的合适性显然比氢氧化钠更高。然而,当增添的改性剂进行延后,此时干状与湿状胶接强度,前者为逐渐下降,后者则是先下降后上升的特点。

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。

瓷砖胶粘剂在浸水条件下的应用及拉伸胶合性能研究

瓷砖胶粘剂是建筑施工场所常用的材料之一,具有便捷、耐用、安全等优点,为更加合理的添加最优比例的瓷砖胶粘剂的组成配料。分析了浸水条件下外界环境、施工工艺、原料成分等因素对瓷砖胶拉伸胶粘性能影响,分别对比了纤维素醚、级配砂、早强剂、再生砂用量、可再分散乳胶粉等添加剂对瓷砖胶的拉伸粘合性能影响,对瓷砖胶的拉伸胶粘性研究进行综合分析,最后对目前瓷砖胶的性能进行总结和展望。为进一步推动建筑施工用瓷砖胶在浸水条件下的应用制备提供参考。

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。

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。

纤维素基环氧树脂及其木材胶粘剂粘接性能研究

以碱活化的纤维素为原料,通过与环氧乙烷(EO)发生接枝液化反应,合成了液体纤维素基环氧树脂(PHECEP)。然后以E-51为基体树脂,胺类T31为固化剂,硅微粉、硅烷偶联剂KH-560和PHECEP为改性剂,制备纤维素基环氧树脂胶粘剂,并对其进行力学性能、热性能和耐化学性等测试。研究结果表明:在PHECEP掺入量为20%时,抗冲击强度从2.9 kJ/m^(2)提升到50.9 kJ/m^(2);当PHECEP掺入量为5%时,室温下固化7 d的纤维素基胶粘剂拉伸剪切强度比纯E-51提高了171.1%。掺入PHECEP后,实际拉伸剪切强度高于测试中的强度,并且在小分子溶剂中耐受性更优良。通过PHECEP/E-51材料的力学性能、干湿粘接强度、热稳定性和耐化学性等性能的综合评判,得到相对最优的木材胶粘剂配方为:5%PHECEP(相对于E-51质量而言),1%的KH-560、60%的硅微粉和18%的T31固化剂(分别相对于PHECEP和E-51总质量而言)。

环氧树脂胶粘剂化学改性方法研究进展

环氧树脂是一种应用广泛的胶粘剂材料,但传统环氧胶粘剂往往达不到如今多样化的性能需求,需要改性后使用。本文从环氧胶粘剂固化关键成分的角度,分类综述了近十年来环氧胶粘剂化学改性方法,如新型环氧树脂和固化剂的合成、复合改性等。结合近几年的研究热点,对环氧胶粘剂未来的发展方向进行了分析和展望。

超支化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的制备与性能

使用异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸羟乙酯等为原料,制备了超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。通过加入光引发剂、活性稀释剂配制了一系列光固化胶粘剂,并对其结果进行结构表征以及热稳定性研究。探究了光引发剂种类、HPUA与活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的比例以及硅氧烷偶联剂(3-氨丙基三乙氧基硅烷)用量对光固化胶粘剂性能的影响。研究结果表明:成功制备了预期产物,所合成的HPUA具有优良的热稳定性。当选用质量分数为3%的光引发剂Irgacure1173,m(HPUA)∶m(TMPTA)=1∶1,同时添加3%含量的3-氨丙基三乙氧基硅烷,制备的光固化胶粘剂的综合性能最佳。此时胶粘剂对玻璃基材的拉伸剪切强度为2.15 MPa,断裂伸长率为49.23%,凝胶率为98.56%,体积收缩率为1.02%,邵氏硬度为D55。

长开放期EPI木材胶粘剂的制备与性能表征

通过特定的乳液聚合工艺,制备了一款苯丙乳液(SAEP2),并将其应用于木材胶粘剂。系统地考察了聚乙烯醇的聚合度和浓度、异氰酸酯固化剂用量以及钙粉用量对胶粘剂开放期及粘接强度的影响。研究结果表明:胶粘剂开放期会随着聚乙烯醇的聚合度和浓度、异氰酸酯固化剂用量、碳酸钙粉末用量的增大而缩短;当m(SAEP2)∶m(10%的BP17水溶液)∶m(钙粉)=1∶1∶1,且异氰酸酯固化剂用量为13%时,制备的SAEP2胶粘剂湿强度达标(可达5.4 MPa),而开放期长达150 min。

胶粘剂在湿热环境下的老化行为规律及环境损伤机理

本工作选取硅橡胶胶粘剂、环氧树脂胶粘剂这两类典型胶粘剂作为研究对象,开展实验室湿热加速试验,从胶粘剂材料及胶接界面等角度研究其老化行为规律及环境损伤机理。结果表明,在试验初期上述两类胶粘剂均发生后固化反应,这导致样品的拉伸剪切强度和初始热分解温度有所上升。随着老化持续进行,样品的拉伸剪切强度和初始热分解温度逐渐下降。硅橡胶胶粘剂的界面破坏形式由内聚破坏占主导的混合破坏向界面破坏转变,而环氧树脂胶粘剂的界面破坏形式由界面破坏占主导的混合破坏向界面破坏转变。分析其可能的环境损伤机理,认为侧基氧化、Si-O结构环化解聚、水解和交联反应等可能存在于硅橡胶胶粘剂湿热老化过程中。就环氧树脂胶粘剂而言,其老化可能主要源于主链中C-N键等处链段降解,以及羟基、与N相连的亚甲基处发生氧化反应等。

改性MPSA树脂的合成及在耐高温胶粘剂制备中的应用

以间二乙炔基苯和甲基苯基二氯硅烷采用格氏试剂法合成了甲基苯基含硅芳炔(MPSA)树脂,进行了红外(FT-IR)、核磁(^(1)H-NMR)、热性能和流变特性分析表征,通过MPSA与聚酰亚胺树脂共混制备胶粘剂,以差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)研究胶粘剂的固化性能、耐热性能,测试了胶粘剂室温和高温剪切强度。结果表明,制备的MPSA树脂显示出优异的耐热性和加工性,室温到210℃黏度在10Pa·s以下,5%热失重温度(T_(d5))为583℃,800℃残碳率(Y_(r800))为88%。聚酰亚胺树脂改性的MPSA胶粘剂显示出较高的高温粘接性能和良好的高温热稳定性,T_(d5)在564~573℃,Y_(r800)在80%~85%,其中AtPI:MPSA=5:5胶粘剂的室温和450℃剪切强度分别达到10.7MPa和7.5MPa。

体能训练器械用胶粘剂的改性与性能研究

采用乳化分散工艺和超声分散工艺对体能训练器械用石墨烯/环氧树脂胶粘剂进行预分散处理,研究了氧化石墨烯对环氧树脂胶粘剂的改性作用,并分析了其含量对各项性能的影响。结果表明,改性胶粘剂的储能模量会随着氧化石墨烯含量增加而逐渐增大,当氧化石墨烯含量为2.0%时取得储能模量最大值。随着氧化石墨烯含量的增加,氧化石墨烯改性胶粘剂的冲击强度和硬度整体呈现先增后减;氧化石墨烯含量对胶粘剂抗拉强度的影响规律与对胶粘剂硬度的影响规律相同,即氧化石墨烯含量为1.8%时具有较高的抗拉强度和硬度。对于体能训练器械用胶粘剂而言,适宜的氧化石墨烯添加量为1.8%。

一种改性碳纤维复材胶粘剂制备与性能对比研究

以石墨烯、碳纳米管以及双组分环氧胶粘剂等为原料,将石墨烯与碳纳米管按1∶1的比例混合,制备混合物质量分数分别为0.24%、0.48%、0.72%、0.96%、1.45%的GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂。分析不同含量下石墨烯改性环氧胶粘剂(GNS-EP)、多壁碳纳米管改性环氧胶粘剂(MWCNTs-EP)、石墨烯+多壁碳纳米管改性环氧胶粘剂(GNS+MWCNTs-EP)的剪切强度与SEM形貌,确定具有最优配比的GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂,利用其对碳纤维板进行加固粘接。结果表明,当GNS+MWCNTs的质量分数为0.48%时,GNS+MWCNTs改性环氧胶粘剂的剪切强度达最大,温度交变次数对试件力学性能影响较小,试件可承受的最大拉力为85 N,疲劳强度限值为294.5 MPa,经100 h浸泡后,试件全面开胶。