聚氨酯胶粘剂在陶瓷增强树脂基抗弹复合材料中的应用

采用硅烷偶联剂和聚氨酯胶粘剂“二次处理”氧化铝陶瓷,制备了陶瓷增强树脂基抗弹复合材料,研究了聚氨酯胶粘剂对陶瓷增强树脂基抗弹复合材料层间剪切强度以及冲击性能的影响。实验结果表明,优化聚氨酯胶粘剂“二次处理”工艺能够改善陶瓷与树脂基复合材料间的界面结合,且处理液层作为过渡粘结层,能够提高陶瓷增强树脂基抗弹复合材料层间剪切强度以及冲击性能。聚氨酯胶粘剂A,B两个组分质量配比为4∶1.4时,胶层厚度为1 mm,采用8 h以上反应时间,制备的陶瓷增强抗弹树脂基复合材料的抗弹性能达到最佳。

UV-LED固化聚丙烯酸酯压敏胶的制备研究

以丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)和丙烯酸异冰片酯为共聚单体,BPO(过氧化二苯甲酰)为引发剂,NDM(正十二烷基硫醇)为链转移剂,采用本体聚合、两步法合成工艺(自由基聚合+逐步聚合)制备常温下低黏度、无溶剂的聚丙烯酸酯压敏胶,分别探讨了链转移剂正十二烷基硫醇含量、催化剂选择、功能单体ACMO(丙烯酰吗啉)加入量、胶层厚度和光引发剂配比对压敏胶性能的影响,以及压敏胶的耐高温性能。研究结果表明:当w(NDM)=1%、w(ACMO)=8%(相对预聚物总量而言)、催化剂选择对甲苯磺酸、胶层厚度为50μm时,压敏胶的环形初粘力达到30 N·(25 mm)-1,180°剥离强度为32 N·(25 mm)-1,持粘时间>72 h。而且压敏胶有较好耐高温性,经历150℃、12 h的放置后,压敏胶180°剥离强度和持粘时间没有下降。

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的性能研究

以聚酯多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)合成了—NCO封端的聚氨酯预聚物,然后与环氧树脂反应,得到聚氨酯改性环氧树脂(PU/EP),并用PU/EP为原料制备了改性环氧树脂胶粘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对聚氨酯改性环氧树脂进行了表征,考察了PU含量对改性环氧胶粘剂的剪切强度、剥离强度、硬度及耐热性的影响,分析了PU含量对改性环氧胶粘剂外观和微观形貌的影响。研究结果表明:当w(PU)=20%(相对于总质量而言)时,改性环氧胶粘剂的粘接性能达到最佳:剪切强度为29.9 MPa,比改性前提高27%;剥离强度为4.56 N/mm,比改性前提高251%;但是硬度和玻璃化转变温度(Tg)降低,硬度为73.4,Tg为59.69℃。

膜组件用聚氨酯灌封胶的制备及性能研究

制备了膜组件用聚氨酯灌封胶,考察了预聚物组分中不同羟基树脂(蓖麻油和多种聚醚)对灌封胶机械性能和吸水性的影响。研究了一缩二乙二醇(DEG)含量对灌封胶固化效果和黏度变化的影响;探讨了灌封胶起始温度对凝胶时间和放热峰值的影响,并测试了三个典型起始温度的实时放热曲线。研究结果表明:随起始温度升高,灌封胶的放热峰值到来的时间更早;最终选取以疏水聚醚D3201合成预聚物,与由蓖麻油、三羟甲基丙烷(TMP)和DEG(质量分数1.8%,相对于固化剂总质量而言)组成的固化剂制备聚氨酯灌封胶,具有较好的综合性能。

双组分聚氨酯胶粘剂的研制

以改性聚醚多元醇、MDI预聚体和改性轻质碳酸钙为原料,制备了双组分聚氨酯胶粘剂。实验结果表明,改性CaCO3对PU胶具有增强作用,在CaCO3添加量为10%左右时,其增强效果最好,拉伸强度达11MPa;当CaCO3添加量为20%时断裂伸长率达到最大值165%;PU/CaCO3复合体系中CaCO3颗粒分散均匀。

羧基丁腈橡胶改性环氧树脂制备及性能

用羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂(EP)进行改性,先生成EP/CTBN预聚物,再以651聚酰胺树脂及一定量的聚醚胺作为内增韧型固化剂固化成型。采用红外光谱对预聚物进行结构表征,测试了不同CTBN含量改性EP固化后的冲击强度、拉伸剪切强度、玻璃化转变温度、外观、断裂形貌。结果表明,EP中的环氧基与CTBN中的羧基发生反应,CTBN接枝到EP上。随着CTBN含量增加,改性EP的冲击强度和拉伸剪切强度都有明显提高,断裂形貌呈现出韧性断裂特征,增韧效果显著。当CTBN质量分数为15%时,拉伸剪切强度最大,比未改性时提高了34.6%。当CTBN质量分数为25%时,增韧EP的同时耐热性并没有降低。

柔性透明聚氨酯弹性体制备及性能

采用不同聚醚软段,醇扩链剂和胺扩链剂,分别与二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)反应,用浇注工艺制备了系列透明聚氨酯弹性体,考察了不同软段和扩链剂对弹性体的透光性、力学性能、耐屈挠性和折叠恢复性的影响。结果表明,由数均分子量为3 000的聚氧化丙烯二醇软段制备的弹性体拉伸强度较低;而由数均分子量为1 000的聚四氢呋喃醚二醇软段制备的弹性体耐屈挠性较差;由数均分子量为2 000的聚四氢呋喃醚二醇软段制备的弹性体透光率显著下降;与醇扩链剂相比,由胺扩链的弹性体的拉伸强度更高、耐热性和折叠恢复性更好。当软段采用低不饱和度聚醚223–060LM、扩链剂为二乙基甲苯二胺时,制备的透明聚氨酯弹性体综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率、透光率、耐屈挠循环次数和折叠恢复时间分别为25.6 MPa,567%,91%,2 100次和20 s。

聚脲弹性体与不同底材的粘接性能

从聚脲弹性体粘接机理出发,探讨了采用不同种类的底漆和不同的底材处理方式对聚脲弹性体与不同底材粘接性能的影响。结果表明,对钢、铝底材经过喷砂、涂底漆工艺处理后,与未涂底漆时对比,聚脲弹性体对金属底材的附着力显著提升,采用单组分聚氨酯底漆时,聚脲弹性体对钢的附着力最好,可达到15.2 MPa。在混凝土底材表面干燥的条件下涂底漆,聚脲弹性体与混凝土之间具有较高的粘结强度。橡胶经过表面氯化和底漆处理后,聚脲弹性体对它的剥离强度显著提高。环氧树脂玻璃钢、乙烯基树脂玻璃钢无底漆处理时,表层容易被聚脲弹性体剥落,涂底漆后,表层不会被剥落,聚脲弹性体与玻璃钢的剥离强度得到明显提升。

MC尼龙聚合过程热效应研究

采用静态浇铸法制备了单体浇铸尼龙(MC尼龙),使用智能巡检仪对聚合过程热效应引起的温度变化进行了采集,对比了催化剂用量对聚合热效应的影响,并对温度-时间曲线进行了拟合。结果表明,温度变化曲线呈明显的S状,根据斜率变化可分为三个阶段,其中最高聚合温度约199℃,最大温升约55℃;催化剂用量增加对提高聚合速率表现出先快后慢的趋势;运用Boltzmann函数拟合MC尼龙聚合过程温度变化优度较高。