一种耐酸耐碱高强树脂的合成及性能

小套管二次固井是一种新型的固井工艺,针对目前由于水泥自身脆性大易气窜和水窜且为碱性固化体、易受压产生裂缝、易受酸性介质破坏的问题,以D-33二元醇和顺丁烯二酸为原料,苯乙烯作为活性稀释剂合成了一种不饱和型聚酯树脂。在树脂体系中引入填料,提高产品韧性及抗压强度。采用傅里叶变换红外光谱仪对树脂进行表征;通过万能试验机对树脂体系进行性能评价。结果表明,目标产物包含羰基、碳碳双键和苯环对位取代结构的特征峰,固化体系为过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺,其在50℃、60℃和70℃条件下的添加量分别为0.2%/0.02%、0.1%/0.02%、0.1%/0.01%,万能试验机测试结果显示,在50℃、60℃和70℃下养护24h后的抗压强度分别约为50MPa、70MPa、90MPa。实验获得了一种聚合时间可调、黏度小、抗压强度高且耐酸耐碱的固井材料,有望在水平井重复压裂改造中大规模使用。

改性环氧树脂在抗腐蚀水泥浆中的应用

在CCUS井中,水泥石抗腐蚀能力和力学性能是确保水泥环密封完整性的关键。抗腐蚀水泥浆体系最常用的是胶乳等成膜堵孔类聚合物材料通过提高水泥石致密性,降低水泥石渗透率,进而降低提高CO_(2)的侵入阻力。但胶乳等材料会导致水泥石抗压强度较低的问题,不利于CCUS井前期压裂、后期的反复注采中保持水泥环长期完整性。本研究采用可固化树脂代替胶乳,起到降低扩散速率作用的同时,提高水泥石力学性能。利用脂肪醇聚氧乙烯醚对环氧树脂改性,优选2-乙基-4-甲基咪唑为固化剂,形成的树脂与固化剂体系可直接混入配浆水中,现场作业简便,且树脂的固化反应与水泥浆的稠化反应相互独立,树脂水泥浆复合体系的耐温能力强,130℃条件下流动性好、稠化时间可调,7d抗压强度最高达51.1MPa,杨氏模量低至4.97GPa。树脂固化体可有效提高水泥石致密性,降低水泥石渗透率,进而降低提高CO_(2)的侵入阻力,形成的树脂水泥浆复合体系具有良好的抗腐蚀性能。

高光泽阴极电泳涂料的制备及其性能研究

为提高阴极电泳涂层光泽,将环氧树脂与胺反应并中和,合成水溶性阳离子聚合物分散体,再与季铵盐分散树脂混合研磨制得高光泽阴极电泳涂料专用色浆,并研究主体树脂环氧当量、环氧树脂种类、封闭型异氰酸酯固化剂的封闭剂和异氰酸酯种类、涂料颜基比和色浆细度对阴极电泳涂层光泽的影响。结果表明:当主体树脂环氧当量为400~500 g/mol,使用二聚酸改性环氧树脂制备阳离子聚合物分散体,采用甲苯二异氰酸酯和乙二醇丁醚合成封闭型异氰酸酯固化剂,涂料颜基比控制在0.2左右,色浆细度≤15μm,可制得高光泽阴极电泳涂料,涂层具有良好的机械性能、耐盐雾性和一定的耐老化性能。

风电混塔用环氧拼接胶在低温下的应用性能研究

自制改性胺固化剂B1与环氧A1组份搭配使用,研究不同的胶体温度对风电用环氧拼接胶施工性能及压缩强度的影响,以及不同改性胺固化剂与不同A组份搭配使用时,风电用环氧拼接胶的施工性能及压缩强度。结果表明:当自制改性胺B1作为固化剂与A1复合使用,并维持胶体温度在20、25℃时,风电用环氧拼接胶具有较好的施工性能和压缩强度;因此建议冬季环境温度在-10~-7℃时,将风电用环氧拼接胶A、B组份升温至20℃再混合使用,此时风电用环氧拼接胶的对粘弯曲性能符合T/CECS 10080—2020的要求。当环氧A4组份与自制改性胺固化剂B1复合使用时,室温调节30 min后,风电用环氧拼接胶的7、14 d压缩强度分别为56.5、71.9 MPa;与B3复合使用时,其7、14 d压缩强度分别为61.2、68.2 MPa,14 d强度低于自制改性胺固化剂B1。

新型改性水性防腐涂料的制备及性能评价

为进一步提高水性环氧树脂类防腐涂料的综合性能,以聚乙二醇PEG1000、环氧树脂E20、有机多元胺X和环氧树脂E51为主要原料,采用两步法制备了一种新型改性水性防腐涂料ECM-1,优化了其制备工艺条件,并评价了其综合性能。当聚乙二醇PEG1000和环氧树脂E20的摩尔比为1∶1、催化剂的用量为0.5wt%、EC-1聚合反应时间为5h、EC-1聚合反应温度为70℃时,制备的改性环氧固化剂EC-1和新型改性水性防腐涂料ECM-1的综合性能达到最佳。新型改性水性防腐涂料ECM-1涂层的抗冲击强度、铅笔强度、柔韧性、附着力、耐水性能和耐酸碱性能均满足防腐涂料相关使用标准的要求,是一种综合性能优良的水性有机防腐涂料。

丙烯酸酯改性胺固化剂对环氧树脂防火涂料玻璃化转变温度及性能的调控

文中利用Michael加成反应得到了不同碳链长度的丙烯酸酯改性三乙烯四胺固化剂,并将其用于制备环氧树脂基膨胀防火涂料。采用核磁共振氢谱对所得改性固化剂进行了表征;差示扫描量热分析证明,将不同碳链长度的丙烯酸酯结构引入固化剂分子中可以有效对环氧树脂交联体系的玻璃化转变温度进行调节(玻璃化转变温度在41.4~101.5℃之间变化);采用热失重分析和极限耐火测试对防火涂料的防火效果进行了测试;采用扫描电镜对耐火测试后炭层的微观形貌进行了分析。结果表明,涂料的防火性能与固化剂的种类即固化体系的玻璃化转变温度密切相关,当采用丙烯酸十二烷基酯改性三乙烯四胺为固化剂时,固化环氧树脂的玻璃化转变温度为87.6℃,其防火涂料的极限耐火时间最长,达到43.2min,膨胀倍率为12,拥有致密、连续的炭层结构,其平均孔径为1.75μm。同时,丙烯酸酯改性三乙烯四胺制备的环氧漆膜的耐紫外老化性能和韧性都得到了提高。

复配固化剂对环氧树脂性能的影响

环氧树脂是一种低聚物,必须向其加入固化剂,生成三维空间网状立体结构的固化产物后,才会呈现出良好的机械强度和黏结能力。因此固化剂的选择及复配是决定环氧树脂性能的关键因素之一。以E-51为环氧基料,分别研究了650,201,650和201复配型固化剂、复配固化剂配比对E-51凝胶时间、力学性能和韧性的影响,通过IR测试技术对几种固化剂与E-51的固化机理作了初步的分析。实验结果表明,650和201复配固化剂与E-51混合后表现出较高力学性能的同时还有利于凝胶时间和韧性的改善,当复配固化剂中201与650质量比在6∶4~7∶3范围内时,其与E-51以质量比为1∶3混合后不但表现出了较高的力学性能,而且其凝胶时间和韧性也适中,与IR分析结果完全一致。

新型聚醚酰亚胺改性环氧树脂结构粘合剂

用新型聚醚酰亚胺 (PEI)改性四官能环氧树脂可以获得高强度、能长期耐温 2 0 0℃以上的结构粘合剂。基础研究表明 ,剪切强度除与加入的PEI量有关外 ,还与PEI分子质量、固化剂DDS用量等因素有关 。

新型潜伏性固化剂的合成及性能

利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的亲核特点,将其与双氰胺进行加成反应,合成了一种潜伏性固化剂,并将其与环氧树脂进行固化反应。用FTIR、1H NMR分析了固化剂的结构;用DSC、TG分析了固化剂和固化体系的热性能。结果表明,与双氰胺相比,固化剂的熔点降低了近100℃,固化温度下降近40℃;优化了固化工艺参数;考察了体系的潜伏性和难燃特性,其储存期超过100 d,LOI达到22。

含柔性间隔基的扩链脲潜伏性固化、增韧环氧树脂性能研究

合成了含聚乙二醇柔性间隔基的扩链脲（Ｕｉ），并对其与环氧树脂／二苄胺混合体系的反应活性、贮存性能、动态力学性能及抗冲击性能进行了研究．结果表明：环氧树脂／扩链脲／二苄胺混合体系在３２３Ｋ下贮存期可达４０ｈ，其固化物抗冲击强度最高可达５５．８ｋＪ／ｍ２，较环氧树脂／小分子取代脲（Ｕ０）／二苄胺混合体系提高近５倍．

聚双胍/环氧树脂体系潜伏性固化过程

用己二胺与双氰胺熔融缩聚,合成了一种新型潜伏性环氧树脂固化剂,并研究了其与环氧树脂的固化过程。用FTIR、XPS、1H NMR分析了固化剂的结构;用DSC分析得到了固化剂与环氧树脂的适宜配比、固化体系的适宜固化温度及固化动力学参数;通过XRD分析了固化物的相结构;通过TG分析了固化物的热稳定性。结果表明,与双氰胺环氧树脂固化体系相比,固化温度降低近70℃,同时潜伏性能良好,30 d内固化度少于10%,热稳定性能良好,热分解温度超过300℃。

环氧复合材料低温固化剂研究进展

低温固化(固化温度低于100℃)可获得高尺寸稳定性、低成本、力学性能优良的环氧复合材料,室温储存期长的低温固化剂体系是低温固化环氧复合材料的关键。重点探讨了微胶囊型、潜伏性以及其它改性环氧低温固化剂,展望了其未来前景及发展方向。

木材工业用快速固化酚醛树脂胶的研究进展

从改进酚醛树脂的配方和合成工艺、合成酚醛树脂时添加催化剂或改性剂、调胶时添加固化剂等几个方面,综合叙述了国内外有关提高酚醛树脂固化速度的研究进展,以期为酚醛树脂的应用和研究提供参考。

改性环氧树脂制备的热固性环氧沥青材料性能

采用改性环氧树脂和脂肪族多元羧酸固化剂（由C22：三元酸和二聚脂肪酸固化剂复配而成）及石油沥青制备了热固性环氧沥青材料。通过力学性能测试、DSC及扫描电镜研究了沥青含量对环氧沥青固化物拉伸性能、玻璃化温度、固化反应活性及相结构的影响。结果表明，沥青质量分数为44％的环氧沥青固化物的拉伸强度达8．37MPa，断裂伸长率达223．50％，玻璃化温度22．25℃，吸水率为0．2％。随着沥青含量的增加，沥青作为分散相的粒径越来越大，因而环氧沥青材料的拉伸强度降低。沥青含量的增加对固化物的玻璃化温度没有显著的影响。有沥青的环氧固化体系的反应活化能要小于无沥青的环氧固化体系。

采用固化剂缩短酚醛胶刨花板热压时间的研究

采用添加固化剂的方法，对降低酚醛树脂胶刨花板的热压时间进行了研究。通过筛选试验，选出了加速酚醛胶固化效果比较好的固化剂Ｎ，同时探讨了固化剂Ｎ的用量与酚醛树脂胶聚合时间之间的关系，进而确定了固化剂Ｎ的合适用量。试验结果表明，当固化剂用量为２％时，１６ｍｍ厚的酚醛树脂胶刨花板的热压时间可以从１４ｍｉｎ缩短到１０ｍｉｎ，热压时间缩短了２８．５７％。

乳酸改性咪唑环氧树脂中温固化剂的研制

通过乳酸改性的方法使咪唑钝化来改进咪唑的潜伏性,并研究了环氧树脂/改性咪唑体系的固化反应特征和粘接性能.结果表明,环氧树脂/改性咪唑体系的粘接性能较环氧树脂/咪唑体系在耐水性及高温剪切强度方面稍有降低,但适用期明显增长,施工性能优异.

改性双氰胺衍生物环氧固化剂的制备及性能研究

分别采用环氧丙烷、环氧丙烷丁基醚(501)和环氧树脂(EP)对双氰胺(DICY)进行改性,制备了一系列新型的改性DICY衍生物作为EP固化剂,并对改性DICY/EP固化体系的性能进行了初步研究。结果表明:当反应温度为95～105℃、n(DICY)∶n(环氧丙烷)=1∶1.1和n(DICY)∶n(501)=1∶1.3时,环氧丙烷改性DICY(反应3.0 h左右)和501改性DICY(反应3.0～4.0 h)的收率较高;EP改性DICY的最佳反应条件为反应温度105℃左右、反应时间4.0 h左右和n(DICY)∶n(EP)=1∶1.3。环氧丙烷(或501)改性DICY在室温时具有一定的潜伏性,与EP的相容性得到明显改善,并且其固化体系的起始放热温度比DICY体系降低了近40℃(或30℃);EP改性DICY具有较好的潜伏性(与DICY相当),并且极易溶于EP中,但其固化体系的起始放热温度稍低于DICY体系。

一种新型改性双氰胺固化剂的合成及性能研究

用对甲基苯胺对双氰胺进行改性,制备了一种新型的改性双氰胺固化剂—对甲基苯基双胍盐酸盐,对合成条件进行了优化,并就其对固化环氧树脂E-44的固化性能进行了初步研究。结果表明,作为环氧树脂固化剂单独使用时,对甲基苯基双胍盐酸盐固化体系的固化温度为122℃,比双氰胺体系固化温度(180℃)降低了近60℃,并且室温下有40d以上的储存期。而且与双氰胺不同,改性后的双氰胺极易与环氧树脂互溶。对产物进行DSC分析,并确定固化工艺为80℃/2h+100℃/1h。

改性水溶性酚醛(PF)浸渍胶的研制

用不同材料对水溶性酚醛(PF)浸渍胶进行改性,并对改性后的酚醛浸渍胶的黏度和水数变化进行跟踪,并用不同固化剂对各种胶进行固化实验。在纸张、相同上胶量和相同固化度的条件下,对涂覆不同PF胶的纸张进行耐沸水性的测定。笔者还考察了不同碱量对胶液本身及涂胶后纸张性能的影响。其数据可为不同要求的水泥模板生产提供依据。

液晶改性芳纶增强环氧树脂的相容性与力学性能

针对环氧树脂复合材料存在的应力开裂以及与基体界面相容性差等问题,采用液晶和离子单体对芳纶纤维进行改性,再与环氧树脂及固化剂按一定比例混合,制得液晶改性芳纶增强环氧树脂复合材料.正交试验结果表明,常温下固化20 min,芳纶、环氧树脂与固化剂的质量比为0.07∶35∶11,复合材料的弯曲应力为445.6 MPa,应变为0.975%,比水解芳纶增强环氧树脂复合材料、芳纶增强环氧树脂复合材料的弯曲应力分别提高了29%和33%.扫描电镜研究表明,复合材料中分散相在基体中的分散性较好,有良好的界面相容性,断面处的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂.红外光谱研究表明,加入液晶改性芳纶的复合材料出现了磺酸基团和氮氮双键的特征吸收峰.