专题综述
中国胶粘剂和胶粘带行业现状及发展趋势
杨 栩
(中国胶粘剂和胶粘带工业协会,北京 100028)
【摘 要】基于最新的行业统计数据和产业政策,从行业市场概况、经济运行特点、行业面临的问题与挑战,以及行业发展前景展望四个维度,系统分析并全面阐述中国胶粘剂和胶粘带行业的现状与发展动向。
【关键词】胶粘剂;胶粘带;行业现状;发展趋势
汽车内饰用改性水性聚氨酯胶粘剂的研究进展
范秀明,金 鑫,姜 辉,姜虹宇
(吉林农业科技学院,吉林省 吉林市 132101)
【摘 要】本文系统阐述了汽车内饰领域聚氨酯(PU)胶粘剂及水性聚氨酯(WPU)胶粘剂的基本概况与制备方法,重点围绕WPU胶粘剂的主流改性研究展开综述。通过详细分析环氧树脂、有机硅、有机氟及纳米材料等多元改性方法对WPU胶粘剂的作用机制,深入探讨了改性产物的结构特征与性能演变规律。在此基础上对WPU胶粘剂的未来发展趋势进行了展望。
【关键词】汽车内饰;水性聚氨酯;胶粘剂;改性
研究报告
LED响应的光产碱体系制备及在巯基-环氧胶粘剂中的应用研究
朱伟特1,李治全1,2,刘晓暄1,2
(1.广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006;2.化学与精细化工广东省实验室揭阳分中心,广东揭阳 522000)
【摘 要】针对目前光产碱剂吸收波长短,难以与LED光源匹配的问题,本文以还原态脒(PL-DBN)为光产碱剂,分别与异丙基硫杂蒽酮(ITX)、2-乙基蒽醌(2-EAQ)和9,10-二丁氧基蒽(DBA)三种光敏剂复配,制备了一类LED响应的光产碱体系,并系统研究了其在巯基-环氧胶粘剂中的应用。研究结果表明:⑴PL-DBN/2-EAQ体系具有最小的电子转移吉布斯自由能(-3.227 eV),光敏化效率最高;⑵在365 nm LED辐照下,PL-DBN/2-EAQ体系的pH可从7.65快速升至11.08,表明其具有优异的产碱效率;⑶随光照时间延长(0~15 min),巯基-环氧聚合起始温度可从80.3 ℃降至56.2 ℃,表明光产碱体系有效降低了反应能垒。⑷巯基和环氧官能团转化率最终可达95%和100%;光照15 min的样品在60 ℃放置1 h可完全固化,粘接强度达3.5 MPa,显示出其在精密粘接领域(如柔性电子封装、光学器件组装等)的良好应用前景。
【关键词】光产碱剂;光敏剂;光热双重固化;巯基-环氧聚合
张 翼,虞鑫海
(东华大学化学与化工学院,上海 201620)
【摘 要】为突破传统四官能团环氧树脂四缩水甘油基二氨基二苯甲烷(TGDDM)黏度高、韧性差的技术瓶颈,本文以间氨基苯酚环氧树脂(mAP-E)为基体,通过调控其与TGDDM的共混比例,构建了JmAP系列环氧胶粘剂体系。系统研究了该胶粘剂体系的工艺性能、耐热特性和力学性能等关键指标。研究结果表明:⑴mAP-E体系能够显著降低TGDDM的黏度,所制备的JmAP胶粘剂具有较低的黏度,从而表现出良好的工艺性能。⑵通过分析胶粘剂的玻璃化转变温度(Tg),在JmAP系列胶粘剂中,TGDDM含量增加使Tg值向高温区移动,JmAP-5的玻璃化转变温度(Tg=164.7 ℃)较JmAP-0提高了16.3%,证明TGDDM的引入显著改善了环氧胶粘剂体系的耐热性能。⑶通过分析力学性能,JmAP系列胶粘剂随着TGDDM比例的增加,在不同温度下的各项力学性能都有不同程度的提升。其中,JmAP-5在高温下的综合力学性能相对较为突出,各温度下的拉伸剪切性能优良。在宽温域拉伸剪切性能测试中,JmAP-5也表现出最佳综合性能。⑷吸水性能分析表明,在在JmAP系列胶粘剂体系中,各配方胶粘剂的吸水率均未超过0.5%,展现出优异的耐久性和使用寿命。⑸电学性能分析表明,JmAP系列胶粘剂的电容稳定性良好,波动范围在0.15 pF以内,相对介电常数相差不超过0.15,介电损耗在2%以下。其中JmAP-5的电学性能最好,1 000 Hz下的电容为5.37~5.53 pF,介电损耗低于1.72%,相对介电常数在4.14~4.22之间。这说明JmAP-5配方有着优异的电学性能,可以适用于电子绝缘领域。
【关键词】mAP-E;TGDDM;多官能;环氧胶粘剂;性能
耐高温含磷丙烯酸酯压敏胶的制备及黏弹性研究
薛双乐,薛 刚,张绪刚,孙明明,袁志刚,邢文旭,李坚辉,张 斌
(黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江 哈尔滨 150040)
【摘 要】以2-羟乙基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP)与丙烯酸酯单体为原料,通过共聚反应制备丙烯酸酯磷酸酯压敏胶。重点研究了不同含量HEMAP对压敏胶粘接性能的影响及黏弹性行为。研究结果表明:⑴随着HEMAP含量的增加,1 220 cm-1的P=O双键伸缩振动峰越明显,压敏胶的玻璃化转变温度(Tg)也略微增加。⑵随着HEMAP含量的增加,压敏胶的初粘性呈现逐渐下降趋势,持粘时间及剥离强度增加,而且压敏胶的耐高温性能提升。⑶同一温度下压敏胶的储能模量(G′)及损耗模量(G′′)均随HEMAP含量增加而升高;在25~160 ℃的不同温度下,HEMAP含量增加,压敏胶的温度依赖性减弱,耐温性提升;HEMAP含量影响压敏胶的流变与粘接性能。⑷随着HEMAP含量的增加,压敏胶最大形变减小,恢复率升高,抗蠕变性增强。⑸扫描频率升高使压敏胶的G′和G′′增加,而随着HEMAP含量的增加,聚合物链的缠结及交联密度进一步增加,链段松弛时间变短,导致压敏胶的G′及G′′在不同频率范围内越来越高。PSA-P0.75具有较高的剥离强度,但其初粘性较差。
【关键词】丙烯酸酯磷酸酯压敏胶;黏弹性;耐高温
工艺与应用
一种环氧胶膜对钛合金与复合材料的胶接研究
杨海冬,王德志,李洪峰,肖万宝,赵立伟,冯 浩,郑 帅,曲春艳
(黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江 哈尔滨 150040)
【摘 要】本文采用环氧树脂、界面改性剂、增韧剂和固化剂为原料,采用熔融与机械共混的方法,制备了一种新型环氧胶膜,并对其固化工艺、耐热性能、微观形貌及力学性能进行了研究。研究结果表明:⑴通过DSC法对改性树脂的固化反应动力学进行了研究,通过线性拟合求得反应活化能Ea=68.17 kJ/mol和反应级数n=0.92,说明基体树脂固化反应为一个复杂的固化反应过程。⑵通过tanδ法测试该胶膜的玻璃化转变温度分别为194 ℃和223 ℃,胶膜具有良好的热机械性能。TG曲线表明固化后的胶膜质量损失5%的温度约为351 ℃,说明胶膜具有优异的耐高温特性。⑶23 ℃下,钛合金与复材及铝合金与铝合金的剪切强度均在40 MPa以上,相差较小;在121 ℃和177 ℃下,钛合金与复材的剪切强度明显低于铝合金与铝合金,因此高温条件下(121 ℃及177 ℃)钛合金与复材的胶接强度取决于复材的本体强度。⑷常温(23 ℃)及高温(177 ℃)测试条件下,两种固化工艺(150 ℃/3 h及180 ℃/3 h)下胶膜对钛合金与复材试片的剪切强度都很接近,破坏模式基本一致,表明胶膜在两种固化条件下实现了完全固化,达到同样的粘接效果。⑸该胶膜在航空发动机复合材料叶片领域具有一定的应用前景。
【关键词】钛合金;复合材料;环氧胶膜;耐热性能;剪切强度
一种直升机多层薄壁结构粘接胶粘剂性能及应用研究
胡德义1,唐义号1,3,张义涛2,陆铭慧4,刘 淼1,熊 哲1,陈沛君1,曹小寒5
(1.中航工业直升机设计研究所,江西 景德镇 333001;2.陆军装备部航空军事代表局驻景德镇地区航空军事代表室,江西 景德镇 333001;3.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;4.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,江西 南昌 330063;5.南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016)
【摘 要】针对直升机的多层薄壁橡胶-金属结构的有效粘接,研发了一款新型胶粘剂(H-A&B)。该胶粘剂包含对金属和橡胶都有较好粘接性能的底胶(H-A)和面胶(H-B)。通过红外光谱仪对胶粘剂的官能团进行了分析,通过剥离强度试验、扫描电镜等对胶粘剂H-A&B的综合性能进行分析。研究结果表明:⑴H-A和H-B内部有类似的分子结构,二者更容易相互溶解,相互作用能量更低,使粘接效果更佳。⑵不锈钢或镍金属表面经底胶H-A刷涂后形成均匀、多孔、粗糙的粘接层,再经面胶H-B覆盖后形成完整胶层,显著改善表面形貌。能谱分析显示,刷涂胶层后金属表面元素转变为以C、O为主,表明形成有机胶层,与橡胶相容性良好,有助于提升界面粘接性能。⑶新型胶粘剂H-A&B的粘接力学性能表现优异,均高于指标要求,对金属和橡胶材料具有良好的粘接性能。⑷通过无损检测可以看出,采用新型胶粘剂H-A&B制作的典型样件比传统胶粘剂制作的样件脱粘缺陷数量更少、尺寸更小,所有缺陷尺寸均在工程允许范围之内。证明了新型胶粘剂H-A&B在粘接性能和工艺性能上要优于传统胶粘剂。
【关键词】多层薄壁结构;胶粘剂;剥离强度;无损检测
电子产品用耐高温反应型聚氨酯热熔胶的制备及其性能研究
肖日升,欧阳鹏飞,李海平
[康达新材料(集团)股份有限公司,上海 201419]
【摘 要】以聚醚多元醇、聚苯醚多元醇、丙烯酸树脂、结晶型聚酯多元醇和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备了耐高温反应型聚氨酯热熔胶(PUR)。对比了几种多元醇的耐高温性能,探讨了聚苯醚多元醇用量、丙烯酸树脂用量以及结晶型聚酯多元醇种类和用量对PUR耐热性的影响。研究结果表明:⑴用聚苯醚多元醇制备的PUR耐热性最佳,110 ℃高温下具有2 MPa以上的剪切强度。⑵结晶型聚酯多元醇的熔点越高,黏度越大,高温下剪切强度越大,耐高温性能并未提高。综合来看,7360型是耐热型PUR应用中结晶型聚酯材料的优选方案。⑶聚苯醚多元醇用量越大,PUR黏度越大,开放时间越短,高温下剪切强度越大,耐高温老化性能越好。聚苯醚多元醇的最佳添加量为15%。⑷丙烯酸树脂用量越大,PUR黏度越大,高温下剪切强度越大,高温老化剪切强度保持率并未提高。综合来看,丙烯酸树脂的最佳添加量为15%。⑸采用15%的聚苯醚多元醇、29.5%的聚醚多元醇、15%的丙烯酸树脂、20%的7360型结晶型聚酯多元醇,以及0.5%的DMDEE与20%的MDI进行反应,所制得的电子产品用耐高温PUR的综合性能相对最佳。该配方制得的热熔胶在110 ℃下的黏度为7 400 mPa·s,剪切强度达到11.51 MPa,高温条件下剪切强度为2.42 MPa,且在120 ℃高温老化后剪切强度保持率达到85%。
【关键词】反应型聚氨酯热熔胶;耐高温;聚苯醚多元醇;电子胶
卷烟白乳胶固含率快速检测方法的研究
张锋锋,侯莹莹,郭忠成,宋新华,吴 华,王吉凯,徐世杰,孙靖先
((山东中烟工业有限责任公司,山东 济南 250014)
【摘 要】为有效解决烟用白乳胶检测速度与检测准确性之间的矛盾,提升烟用白乳胶固含率检验效率,实现可替代国家标准检测方法且确保数据一致性的目标,本研究运用热重-红外联用技术,对升温过程中白乳胶的变化情况展开探究。研究结果表明:通过烘箱干燥法筛选并确定适宜的检测温度与测试时长,将检测时长从180 min显著缩短至29 min。在国标法与新检测方法同步开展的检测试验中,快速检验方法所得结果的偏差小于2%,完全符合国标法对固含率设定值的偏差要求。该快速检验方法不仅具有良好的结果重现性,而且准确性较高,有效提高了白乳胶固含率的检测效率。
【关键词】烟用白乳胶;固含率;热重-红外分析
材料科学
快速固化低放热环氧填充料的制备及性能研究
薛 刚,张绪刚,薛双乐,孙明明,白雪峰,宋彩雨,赵 明,张 斌
(黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江 哈尔滨 150040)
【摘 要】以环氧树脂为基体,采用复配胺类化合物为固化剂,添加经表面改性和组合优化的空心玻璃微球,成功制备了一种具有快速固化、低放热特性的低密度环氧填充料。详细考察了填充料的固化行为、凝胶时间、固化放热温度、剪切强度和压缩性能。研究结果表明:⑴固化剂C2活性高,替代三乙烯四胺可降低起始固化温度,促进快速固化;其引入显著降低放热焓变,减少放热量,避免爆聚。通过调控三乙烯四胺、C1与C2的活性梯度,可优化固化动力学,在快速凝胶的同时有效抑制放热峰。⑵固化剂配方优化显著影响体系的凝胶特性与放热行为。三乙烯四胺/C1组合易引发爆聚,引入C2可实现快速固化与均匀性的平衡,满足施工要求。⑶空心玻璃微球添加量的增加使体系密度显著降低,35%添加量时密度小于0.70 g/cm³,满足特定应用需求。该添加量下复合材料的力学性能良好,剪切强度达15.3 MPa,压缩强度超过55 MPa,压缩模量高于2 000 MPa,综合性能符合使用要求。⑷填充料流动性优异,能完整填充蜂窝目标部位,致密无气泡缺陷,与蜂窝材料粘接牢固无开裂。通过单侧注胶另一侧流出的工艺,实现嵌件周围空间填充及固化加固。该填充料可广泛应用于航空、交通等领域,尤其适用于飞机蜂窝结构的封边和填充。
【关键词】快速固化;低放热;低密度;环氧;填充料