光固化聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能

采用甲苯二异氰酸酯(TDI),丙烯酸羟乙酯(HEA)和聚乙二醇(PEG)为原料溶剂法两步合成了可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物。以此预聚体通过添加光引发剂、活性稀释剂、增塑剂、偶联剂等制成光固化胶粘剂。实验结果表明:固化时间为30 s,胶粘剂的剪切强度达到14.51 MPa。     

聚氨酯改性室温固化环氧结构胶粘剂的研究

采用聚氨酯预聚体改性环氧树脂,制备了高性能室温固化环氧结构胶粘剂,研究了聚氨酯预聚体加入量对环氧结构胶剪切强度、冲击强度和拉伸强度等指标的影响,利用扫描电镜(SEM)对环氧胶固化物的冲击断裂面进行了分析。结果表明,聚氨酯预聚体的加入可显著提高环氧胶粘剂的韧性。采用NCO质量分数为3.86%的甲苯二异氰酸酯/聚醚多元醇预聚体(TDI/N220)改性环氧树脂,加入量为20 g/(100 g环氧树脂)时,环氧结构胶粘剂的综合性能最佳,剪切强度为20.8 MPa,冲击强度为44.2 kJ/m2,拉伸强度为17.4 MPa。     

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。     

J-200-1D室温固化环氧树脂胶粘剂的研制

采用自制的含有改性芳胺结构的复合固化剂,使环氧树脂胶适用期延长,固化速度加快。同时对环氧树脂增韧剂的添加量进行了考查,对比了其剪切强度和剥离强度,结果表明聚氨酯预聚体对环氧树脂进行改性比较理想,室温剪切强度可达30. 6MPa,剥离强度可达5. 1kN·m-1。通过进一步对胶粘剂的固化条件、耐介质性能及耐湿热老化性能的考查,说明J -200- 1D胶粘剂具有优异的工艺性能及耐候性能。     

慢凝胶高硬度聚氨酯弹性体的制备

研究了异氰酸酯的种类和用量、异氰酸酯指数、二元醇种类、NCO含量对预聚体及其制品性能的影响。结果表明,相比于芳香族异氰酸酯与聚醚二元醇合成的预聚体,采用芳香族异氰酸酯与脂肪族异氰酸酯搭配使用,然后与不同比例的聚醚二元醇或聚酯二元醇反应合成的预聚体具有NCO含量高、凝胶慢、操作性能优、所制聚氨酯弹性体硬度高等特点。     

双组分聚氨酯胶黏剂的研究

合成了四种相对分子质量和官能度各不相同的聚酯多元醇,并与MDI反应合成了端羟基及端异氰酸基预聚体,通过红外光谱对其结构进行了表征。用聚醚多元醇与TDI及HDI反应合成了端异氰酸基预聚体。研究了不同体系的粘接性能及热失重情况,结果表明-OH/-NCO固化体系室温剪切强度为35～40MPa、90度剥离强度为5～7kN/m,-NCO/-NH2固化体系室温剪切强度为20～30MPa、90度剥离强度为6～15kN/m。研制的聚氨酯胶黏剂具有优异的耐磨、耐空蚀性能,可用于水轮机过流部件的修补及材料的结构粘接。     

改性环氧丙烯酸酯胶粘剂预聚体增韧改性研究

采用聚乙二醇改性环氧E-44树脂,改性后E-44与α-甲基丙烯酸进行酯化反应,得到改性环氧丙烯酸酯预聚体。由单因素实验确定反应条件如下：第一步反应温度为90℃,第二步反应温度为95℃,聚乙二醇与环氧树脂的物质的量比为0．20：1,催化剂四丁基溴化铵用量为2．0％,阻聚剂对羟基苯甲醚用量为0．05％。红外光谱分析表明,改性环氧丙烯酸酯预聚体合成成功。由改性预聚体配制的胶粘剂粘度减小,拉伸剪切强度可达5．95MPa,180°剥离强度也有所提高。     

叠层母排用绝缘胶粘剂的制备及性能研究

以饱和聚酯树脂(SP)为主体树脂,多官能度异氰酸酯为固化剂,成功制备出一种耐高温SP胶粘剂,并将其涂覆在聚酯膜表面,干燥后即得到叠层母排用绝缘胶膜。采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和差示扫描量热(DSC)法研究了SP和多官能度异氰酸酯固化剂的固化反应特性,讨论了固化剂种类对绝缘胶膜剥离强度及高低温冲击性能的影响。结果表明,异氰酸酯固化剂可与SP反应,固化交联后的SP胶粘剂无明显熔点。添加固化剂可以显著提高绝缘胶膜的高温剥离强度、高低温冲击性能,且以芳香族异氰酸酯固化剂交联固化的SP胶粘剂的综合性能优于脂肪族异氰酸酯固化剂固化的SP胶粘剂。     

聚氨酯预聚体的合成及其增韧环氧树脂胶粘剂的研究

EP(环氧树脂)/芳香胺胶粘剂固化体系具有良好的粘接性能和耐热性,但其固化温度较高,体系韧性较差且粘接强度不高。采用不同的异氰酸酯和聚醚多元醇按照一定的比例可合成多种端—NCO基PU(聚氨酯)预聚体,并以此作为EP的增韧改性剂。研究结果表明:当R=n(聚醚多元醇3050)∶n[HDI(六亚甲基二异氰酸酯)]=1∶2、w(PU预聚体)=10%(相对于EP质量而言)时,改性EP体系的拉伸剪切强度比未改性EP体系提高了80%。     

聚酯／聚醚型聚氨酯胶粘剂合成与性能研究

用不同的聚酯和聚醚为原料合成双组分聚氨酯胶粘剂,找到合成该胶粘剂的最佳工艺条件、工艺配方、考察了异氰酸酯及环氧树脂改性剂含量对胶粘剂机械性能的影响。实验结果表明,加入扩链剂可明显提高胶粘剂的机械强度;加入少量环氧树脂可明显提高胶粘剂的拉伸剪切强度,但使剥离强度降低了许多。     

室温固化高剥离耐热环氧树脂胶粘剂

介绍了一种具有高剥离强度和剪切强度的室温固化耐热胶粘剂。室温固化10d后,室温剥离强度可达到7．0kN／m;室温剪切强度为30．8MPa,150℃剪切强度可达14．5MPa。重点讨论了环氧树脂种类、复配合固化剂比例以及促进剂用量对胶粘剂粘接强度和耐热性能的影响。     

有机硅硼改性环氧树脂胶粘剂的研制

以环氧树脂(EP)和有机硅硼改性EP预聚物为主体材料,研制出一种可室温固化、高温使用且固化压力仅为接触压力的胶粘剂。并通过SEM、热重分析法和力学性能测试等手段对该胶粘剂的性能进行了研究。实验结果表明,有机硅硼改性EP预聚物与纯EP相容性很好,有机硅硼的加入明显提高了EP的韧性、耐热性和力学性能(尤其是高温时的剪切强度);当m(EP)∶m(有机硅硼改性EP预聚物)=100∶40时,剪切强度为14.84 MPa(20℃)和4.88 MPa(100℃),与未改性前相比,高温时的强度损失率由改性前的81.0%降低至67.1%;该胶粘剂可在100℃时长期使用,短期可耐150℃的高温。     

预聚物对UV固化胶黏剂性能的研究

预聚物作为胶黏剂的主要成膜物质,它的性能基本决定了固化后胶黏剂的主要性能.采用不同类型的丙烯酸酯共混聚合的方法研究了预聚物对紫外光固化胶黏剂性能的影响.主要讨论了预聚物的种类、含量及复配对胶黏剂的固化速率、黏附力及粘接强度的影响.实验发现预聚物的种类和含量是胶黏剂的主要影响因素,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯6148J和改性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯6079性能较好,且二者比列为3:7,含量为50%时胶黏剂综合性能较好.     

酚酞基聚芳醚砜改性双酚A型氰酸酯预聚体的制备及性能研究

将酚酞基聚芳醚砜（PES-C）与双酚A型氰酸酯（BCE）共混,在一定的条件下使氰酸酯预聚,得到酚酞基聚芳醚砜与双酚A型氰酸酯共混改性预聚体系,借助FT-IR和DSC确定了固化工艺,并用扫描电镜（SEM）对预聚体及其固化物进行表征,测试了改性体系的冲击强度和对铝合金的粘接强度。结果表明,PES-C对CE起到了明显的增韧改性的作用,改性体系固化物具有较好的介电性能,在常温到230℃范围内粘接剪切性能优异（均大于20MPa）。该改性体系可用作一种新型耐高温结构胶黏剂的主体树脂。     

改性氰酸酯载体胶膜的研究

以酚醛型氰酸酯树脂为主体树脂,以乙酰丙酮铝／二烯丙基双酚A为混合催化剂,以酚酞基聚芳醚砜为增韧剂,以纳米级气相二氧化硅为流动控制剂制备了一种耐高温氰酸酯载体胶膜。实验结果表明：2‰乙酰丙酮铝与5％二烯丙基双酚A构成的催化体系对氰酸酯产生了较好的催化作用,其DSC曲线的峰温从269.2℃降到了181．7℃,经177℃×4h固化后异氰酸酯红外特征峰完全消失,其固化产物三嗪环红外特征峰明显加强;15phr酚酞基聚芳醚砜和2phr气相二氧化硅改性剂的使用不仅改善了胶黏剂成膜性和流动性,而且获得了耐热性和韧性的统一,其室温剪切强度为21．8MPa,250℃和300％剪切强度分别达到了16．47MPa和11．34MPa,其滚筒剥离强度达到了38．3N·m／m,其玻璃化转变温度和5％热失重温度分别达到了279．4℃和423．7℃。     

Polymer Viscoelasticity: Relation to Peel Strength in Structural Adhesives

The two tests of most importance in evaluating structural adhesives for metals are (1) lap shear strength and (2) peel strength. Epoxies perform well in the first due to high tensile and shear strength. They are poor in the second unless modified to reduce brittleness. We have developed a urethane modified epoxy for this purpose. By taking climbing drum peel data in which both the temperature and the peel rate are varied, the time-temperature superposition principle can be tested. This principle is most generally applicable to thermoplastic materials between T_θ and T_θ + 100 °C (T_θ = glass transition temperature), and serves as a measure of viscoelastic response in the polymer. First, good agreement was found for a thermoplastic adhesive (PE-AA film). This was done to verify that climbing drum peel data can be used in this manner. Next, data were taken for our urethane modified epoxy. Results showed adherence to the superposition principle only above the heat distortion temperature of the cured polymer. These results indicate, among other things, that our point of failure upon peeling is within the body of the adhesive rather than within a urethane-rich layer at the metal-adhesive interface.     

Polymer Viscoelasticity: Relation to Peel Strength in Structural Adhesives

The two tests of most importance in evaluating structural adhesives for metals are (1) lap shear strength and (2) peel strength. Epoxies perform well in the first due to high tensile and shear strength. They are poor in the second unless modified to reduce brittleness. We have developed a urethane modified epoxy for this purpose. By taking climbing drum peel data in which both the temperature and the peel rate are varied, the time-temperature superposition principle can be tested. This principle is most generally applicable to thermoplastic materials between T_θ and T_θ + 100 °C (T_θ = glass transition temperature), and serves as a measure of viscoelastic response in the polymer. First, good agreement was found for a thermoplastic adhesive (PE-AA film). This was done to verify that climbing drum peel data can be used in this manner. Next, data were taken for our urethane modified epoxy. Results showed adherence to the superposition principle only above the heat distortion temperature of the cured polymer. These results indicate, among other things, that our point of failure upon peeling is within the body of the adhesive rather than within a urethane-rich layer at the metal-adhesive interface.     

Influence of chemical structure of hardener on mechanical and adhesive properties of epoxy polymers

The mechanical and adhesive properties of epoxy formulations based on diglycidyl ether of bisphenol A cured with various aliphatic amines were evaluated in the glass state. Impact and uniaxial compression tests were used to determine the impact energy, elastic modulus and yield stress, respectively. The adhesion tests were carried out in steel–steel joints using single‐lap shear, T‐peel, and impact adhesive joints geometry. The better mechanical and adhesive behavior of the networks is obtained when exists high flexibility of chain between crosslink and/or high elastic modulus. The 1‐(2‐aminoethyl)piperazine epoxy network presents the best adhesive properties, high flexibility, and the largest impact energy. However, it possesses low elastic modulus and yield stress. Also, exhibits increases in peel strength and impact energy while reductions in lap shear strength. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

KH560改性双组分室温固化环氧结构胶的制备与性能

将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)与环氧树脂(EP)预反应,采用黏度计、万能电子材料试验机、红外光谱、差示扫描量热仪,考查了KH560含量对EP/改性聚酰胺室温固化环氧结构胶性能的影响。结果表明,KH560含量从0增加至9质量份(每100份EP中加入量)时,胶体拉伸强度从51 MPa降低至36.5 MPa;压缩强度从79.7 MPa降低至53 MPa;粘接强度从8.7 MPa增至11.7 MPa。同时,固化物的热稳定性也有一定程度提高,未改性及9份KH560改性的EP固化物50%热失重的温度分别为382.1℃与403.6℃。