专题综述
厌氧胶粘剂的制备及应用研究进展
楼飞鹏
（上海飞机制造有限公司，上海 200120）
【摘 要】厌氧胶粘剂及粘接技术在航空航天领域与民用行业应用广泛，具有操作精度要求低、成本低廉等优势。本文简述了厌氧胶粘剂概况，包括发展历程、组成、分类和固化机理，重点分析了厌氧胶的性能改性方向及改性实例，归纳了厌氧胶在航空领域上的应用及其优势。最后阐述了厌氧胶粘剂的应用工艺及其固化影响因素，并对未来发展进行展望。
【关键词】厌氧胶粘剂；制备；改性；应用；粘接工艺
研究报告
硅烷改性聚氨酯树脂的制备及性能研究
郭志强1，吴林志1，武金笔2，刘兴江1
（1.郑州大学化学学院，河南 郑州 450001；2.河南多耐保新材料有限公司，河南 焦作 454100）
【摘 要】以聚四氢呋喃二元醇（PTMEG-1000）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）、二（3-三甲氧基甲硅烷基丙基）胺（TMSPMA，牌号GX-1170）和N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷（牌号Y-9669）为原料，以二月桂酸二丁基锡（DBTDL）为催化剂，对聚氨酯（PU）预聚体进行封端处理，制备了一系列硅烷改性聚氨酯（SPU）树脂。在室温下进行湿气固化，并对固化后的弹性体性能进行结构和性能表征。研究结果表明：⑴结构表征说明氨基硅烷接枝到了PU体系上，证实了SPU树脂的成功合成。⑵通过对固化后的弹性体进行力学测试发现，SPU-40的力学强度最高。对固化后的SPU-40和PU弹性体进行热重分析表明，SPU-40的失重50%温度比PU的提高了约32.6 ℃，表明硅烷的引入使得PU的热稳定性得到了提升。⑶随着Y-9669含量的增加，聚合物分子规整性逐渐降低，分子间缠绕加剧，玻璃化转变温度（Tg）会逐渐升高。⑷随着Y-9669比例的增大，SPU树脂的黏度在逐渐升高，邵A硬度逐渐降低。⑸在硅氧烷进行交联固化过程中，仍然有一部分Si—OH裸露在聚合物表面上，并没有达到完全的交联。⑹随着GX-1170硅烷比例含量的减少，SPU弹性体表面的水接触角逐渐减小，逐渐由疏水变为亲水性。⑺硅烷加入量对于最终SPU弹性体的吸水率会有影响，进一步影响其表干时间及其固化时间。⑻由于GX-1170的氨基硅烷具有规整性，而Y-9669的氨基硅烷却不具有规整性，随着Y-9669的氨基硅烷增加，进一步增加不规整性，衍射峰逐渐变宽，因此SPU薄膜的软硬段条理性差，难以结晶。⑼随着GX-1170硅烷比例的下降，SPU弹性体的拉伸强度呈现出先上升后下降的趋势，而断裂伸长率是逐渐上升的。最佳条件下SPU-40弹性体的力学强度高达8.67 MPa，断裂伸长率为75.1%。⑽在湿热老化条件下，透射率没有明显的下降，但是其力学强度在逐渐下降。经过硅烷改性后的聚氨酯保留了本身良好的耐酸碱性能，SPU弹性体具有良好的耐酸碱性能。
紫外光固化型羟基丙烯酸酯压敏胶的制备与性能研究
黄 毅1,2,3，张溢辉3，蔡捷鸿3，褚曰环1，王林格2
（1.惠州学院化学与材料工程学院，广东 惠州 516007；2.华南理工大学前沿软物质学院，广东 广州 510640；3.东莞市派乐玛新材料技术开发有限公司，广东 东莞 523185）
【摘 要】以丙烯酸异辛酯（2-EHA）为软单体，丙烯酸（AA）和丙烯酸羟基乙酯（HEA）为极性单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸环己酯（CHMA）为硬单体，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，乙酸乙酯（EA）为溶剂，通过自由基聚合反应合成了羟基丙烯酸酯聚合物。经紫外（UV）光固化后制得压敏胶（PSA），并对其进行了表征和分析，考察了反应温度对聚合物的相对分子质量及分布的影响、HEA/2-EHA的用量比（质量比）和聚合物的重均分子量（Mw）对压敏胶性能的影响以及粘接性能与黏弹性的内在关系。研究结果表明：⑴红外表征说明单体全部参与反应，且成功制备了目标产物。GPC测试Mn、Mw及PDI，表明随着反应温度降低，Mn、和Mw逐渐增加，PDI先增加后逐渐缓慢降低。通过DSC法测试了聚合物D的实际Tg为-56.24 ℃。⑵随着HEA/2-EHA用量比的增加，最大拉力和拉伸强度逐渐增加，断裂伸长率逐渐降低，180°剥离强度和环形初粘力逐渐降低，持粘时间逐渐增加。综合考虑，聚合物D制备的压敏胶具备相对最优的综合性能。⑶随着Mw增加，断裂伸长率先降低后趋于稳定，最大拉力和拉伸强度先增加后降低，180°剥离强度和环形初粘力逐渐降低，持粘时间先增加后逐渐降低。综合考虑，聚合物D2制备的压敏胶具备相对最优的综合性能。⑷当HEA/2-EHA的用量比为9/83，聚合物D6的Mw为854.82 kDa，且稀释剂包含0.13%的HDDA和7%的IBOA时，压敏胶P-D6-2的断裂伸长率为1 396%，最大拉力和拉伸强度分别为1.563 N和0.313 MPa，180°剥离强度、环形初粘力和持粘时间分别为17.36 N/25 mm、27.62 N/25 mm和16.51 h。
【关键词】紫外光固化；羟基丙烯酸酯聚合物；压敏胶；粘接性能；黏弹性
新型无溶剂无色透明环氧胶粘剂的研制
贺 渊，卿峙缋，虞鑫海
(东华大学化学与化工学院，上海 201620)
【摘 要】采用氢化双酚A环氧树脂、环氧树脂作为主要成分，通过调整氢化双酚A环氧树脂、环氧树脂及增韧剂的配比，制得新型无溶剂无色透明环氧胶粘剂。对该环氧胶粘剂体系的黏度、凝胶化时间、电学性能、冲击强度、拉伸剪切强度、吸水性能、固化反应动力学、紫外-可见光透过率等作了系统的研究。研究结果表明：所制备的环氧胶粘剂无需添加溶剂，具有优秀的反应活性、介电性能、吸水率，具有优异的耐寒性和韧性，具有优异的透明度和透光率，适合应用于光学仪器领域。
【关键词】氢化双酚A环氧树脂；环氧树脂；环氧增韧剂；耐寒性；韧性；透光率
工艺与应用
新型高性能环氧防弹胶粘剂的研制
李亚东，潘秀兰，虞鑫海
(东华大学化学与化工学院，上海 201620)
【摘 要】采用两种环氧树脂（多官能环氧树脂SINEP E80、环氧树脂SRTEM-50）与聚砜树脂（SE3940）、环氧扩链剂等，添加多种环氧增韧剂，再加入固化剂和促进剂，制得4种环氧胶粘剂体系，并对其性能进行综合分析。研究结果表明：⑴4种不同增韧剂配比的环氧胶粘剂中，PEJ-3黏度适中，便于涂覆于纤维，且表观活化能较低，固化反应速率较快。⑵4种配方环氧胶粘剂的电容随着频率增加而缓慢下降，其中PEJ-2、PEJ-3、PEJ-4配方胶粘剂的电容在4.6~5.4之间，均具有良好的电容稳定性。4种不同增韧剂配比的环氧胶粘剂，其介电损耗随着频率的增加而增加，在外加电场下，4种配方表现出良好的电气绝缘性能。⑶4种配方的环氧胶粘剂在中低温区均表现出优异的剪切性能。其中，PEJ-3在测试范围-60~190 ℃仍能保持较高的拉伸剪切强度，该配方具有较好的粘接强度和耐高低温性能，可满足防弹复合材料的树脂基强度及耐热性能的基本需求。⑷4个配方的吸水率均体现出良好的疏水性能，在0.20%~0.60%之间。这一特性使其在需要防水、防潮的场合具有广泛的应用前景。⑸PEJ-3配方复合材料含胶量为37.4%，在射击测试中，未被击穿。凹陷深度仅有18 mm，小于标准的25 mm，说明该环氧胶粘剂以及纤维与树脂复合工艺能够研制出综合性能优异的防弹复合材料。
【关键词】耐高温；耐低温；环氧树脂胶粘剂；防弹复合材料；胶粘剂性能
填料改性低黏度耐高温硅橡胶胶粘剂的制备与性能研究
李 然，郭安儒，胡 杰
（航天材料及工艺研究所，北京 100076）
【摘 要】针对硅橡胶胶粘剂高温烧蚀环境的使用性能和工艺性需求，合成了低黏度的苯基硅橡胶基础胶，并表征基础胶分子量分布、苯基含量和黏度。所制备的基础胶苯基含量22.5%~23.8%，黏度6 530~11 500 mPa·s，挥发分0.30%~0.37%，说明基础胶的黏度和挥发分均处于较低水平，具有良好的工艺性。然后采用苯基硅橡胶基础胶与白炭黑、铁红、短切碳纤维混炼，制备室温硫化硅橡胶胶粘剂。采用三因素三水平正交试验考察了无机填料对硅橡胶胶粘剂黏度、拉剪强度、耐温性能的影响。研究结果表明：⑴从黏度和拉剪强度的极差分析可以看出，对黏度影响最大的为白炭黑，其次为短切碳纤维。添加白炭黑，会使拉剪强度与黏度同时增加，因此在黏度许可的范围内，提高白炭黑用量，可以提高拉剪强度。⑵对残碳率进行极差分析，铁红对于残碳率的影响远大于白炭黑、短切碳纤维。铁红能够显著提高硅橡胶胶粘剂的热稳定性，当铁红添加量为10份时，加温过程中的鼓胀和排气被明显抑制。
【关键词】苯基硅橡胶胶粘剂；填料；改性；白炭黑；铁红；短切碳纤维；耐高温
防老剂体系对丁基热熔胶耐老化性能的研究
黄仕文1,2，陈建军2，孙桃林1，张冠琦2，黄恒超2
（1.华南理工大学，广东 广州 510641；2.广州白云科技股份有限公司，广东 广州 510540）
【摘 要】研究了防老剂RD、4010NA、D、MC并用体系对丁基热熔胶老化效果的影响。对丁基热熔胶加工性能、老化（高温热氧老化、湿-热老化、热循环老化和紫外老化）前后力学性能、热稳定性、水蒸气透过率进行研究，以确定相对较佳的组合比例。研究结果表明：⑴采用防老剂RD、4010NA、D、MC并用体系能改善丁基热熔胶的耐老化性能，剪切强度得到提高，水蒸气透过率上升幅度降低，内聚破坏率能保持在72%以上。其中防老剂RD/4010NA/MC在配合使用时，材料的耐老化性能相对其他配方较好。⑵综合考虑老化前后的情况下，防老剂并用体系较好的添加量为m（RD）∶m（4010NA）∶m（MC）=3∶3∶2.5。
【关键词】防老剂；丁基热熔胶；耐老化性能
材料科学
不同种类环氧树脂对金属基材粘接的研究
梁浩忠1，娄星原1，冯朝波1，黄西桐1，陈建军1,2，黄恒超1
(1.广州白云科技股份有限公司，广东 广州 510540；2.广东白云科技有限公司，广东 佛山 528143)
【摘 要】采用双酚A型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂或CTBN改性环氧树脂等作为树脂原料，加入双氰胺、取代脲、碳酸钙、气相二氧化硅等助剂制成环氧胶粘剂。探索了不同种类环氧树脂（E-44、E-51、PUEP-A、PUEP-B、CTBN改性环氧树脂）对冷轧钢、5052铝合金、6061铝合金等不同金属基材的粘接性，并开发出力学性能和粘接性能良好的单组分环氧树脂胶粘剂。研究结果表明：⑴双酚A型环氧树脂对金属基材粘接性较差，而改性环氧树脂(聚氨酯改性环氧树脂或CTBN改性环氧树脂)的加入可改善粘接性；⑵存在某个改性环氧树脂含量使得胶粘剂的内聚强度与对基材的粘接强度相当，此时胶粘剂的粘接性和力学强度达到平衡，粘接表现最佳；⑶使用正交试验法确定E-51、PUEP-A、PUEP-B、CTBN改性环氧树脂的质量比为2∶1∶1∶1时，胶粘剂表现相对最佳。
【关键词】单组分；环氧树脂；胶粘剂；金属粘接
热氧老化温度对聚合物改性沥青性质的影响规律研究
刘 成，吴晓颖，张东旭，么 强
[中石化（大连）石油化工研究院有限公司，辽宁 大连 116045]
【摘 要】不同拌和温度会导致沥青的初始老化状态不同，进而可能影响沥青的长期老化程度和路面使用寿命。为弥补现有研究对短期老化温度和长期老化程度之间关联性的缺乏，本文制备了不同SBS含量（SBS分别占改性沥青总质量的3.0%、4.0%和4.8%）的改性沥青。选择涵盖3种拌和技术的热氧老化温度对改性沥青进行短期老化，并对不同短期老化程度的改性沥青进行不同时间的长期老化试验。对不同老化程度的SBS改性沥青进行60 ℃动力黏度试验、动态剪切试验和红外定量分析试验等，分析拌和温度对沥青长期老化各阶段宏观和微观性质的影响情况。研究结果表明：⑴在试验时间范围内，改性沥青以60 ℃动力黏度表征的老化程度，呈现低温拌和<中温拌和<高温拌和的规律，并且压力老化时间越长，老化程度的差值越大。⑵以60 ℃车辙因子作为老化程度的评价指标时，低温拌和沥青的老化程度在前期低于中温拌和沥青，随着时间的延长，老化程度逐渐趋近于中温拌和沥青。但二者的老化程度一直低于高温拌和沥青，且随着时间的推移，与高温拌和沥青之间的差距逐渐拉大。⑶拌和温度达到183 ℃时，沥青老化程度急剧增大，且随着压力老化时间延长，老化程度增长趋势增加，实际工程中应尽量控制拌和温度不高于183 ℃。⑷改性沥青的羰基指数和亚砜指数都随着老化时间的延长而增加，但羰基指数增速逐渐减小，亚砜指数的增速始终很大。
【关键词】聚合物改性沥青；拌和温度；抗老化性能；动态剪切
超低热阻导热硅脂的制备及可靠性研究
谭月敏1，王政芳2，李善吉2，庞文键1，欧阳文亮1
（1.广州白云科技股份有限公司，广东 广州 510540；2.广州工程技术职业学院石油化工学院，广东 广州 510725）
【摘 要】以二甲基硅油和苯基硅油为基体树脂，氧化铝、氮化硼、纳米碳酸钙、氧化锌和气相白炭黑等为填料，制备了一种超低热阻高导热硅脂，并对其导热性能、介电性能和可靠性进行了研究。研究结果表明：⑴使用改性偶联剂处理导热填料并添加稳定剂，能有效改善导热硅脂油粉分离的现象，使导热硅脂可以保持与界面的良好接触，从而保持良好的导热性能。⑵黏度研究表明，在冷热冲击和“双85”条件下，导热硅脂的黏度较起始黏度有所降低，黏度随老化时间的变化不明显，整体维持在较为稳定的水平。⑶热阻分析表明，导热硅脂的热阻在高温老化后能保持相对稳定。随着冷热冲击循环次数的增加，热阻逐渐增加；在“双85”条件下，导热硅脂的热阻随着老化时间先升高后降低，在老化250 h后热阻达到最大值。⑷在相同老化时间下，随着温度的升高，导热硅脂的热导率变化趋势均呈现出先增加后降低的趋势。随着老化时间的延长，热导率呈现出明显的下降趋势，说明冷热冲击和“双85”对导热硅脂的热导率都有明显的影响。⑸制备的导热硅脂具有超低的热阻，经过环境老化后能保持膏状，最大热阻处于较低的水平，具有较好的导热性能，可满足电子电器产品要求。
【关键词】导热硅脂；超低热阻；热导率；可靠性