科研报告

双重热可逆响应氨酯基/酯基环氧树脂网络的设计及自愈合性能

陈  梦¹，张军营¹，任  晏²，程  珏¹

（1.北京化工大学胶接材料与原位固化技术研究室，北京  100029；2.辽宁方大工程设计有限公司沈阳分公司，辽宁 沈阳  110023）

【摘 要】在环氧网络中引入氨酯键和酯键，利用氨酯键高效的可逆性和对温度的敏感性，构建了热可逆性环氧树脂，在短时间内、相对温和条件下产生双重响应网络，进而实现自愈合。采用六亚甲基二异氰酸酯与丁香酚中的羟基反应，引入异氰酸酯特征基团，再将丁香酚中的双键氧化制备得到氨酯基环氧树脂。随后，采用1,2-环己二甲酸酐与环氧基团交联，得到了具有氨酯基和酯基的交联网络。在热刺激条件下（150 ℃），酯键和氨酯键分别发生交换和解封反应。自愈合研究结果证明：在短时间内界面划痕自愈合效率可以达到95%以上，甚至实现完全自愈合；切断样条自愈合的力学模量可以恢复到原来的67.5%。由于氨酯基交联网络体系中含有大量的丁香酚生物基、酯键及氨酯键，所以该系列氨酯基环氧树脂交联网络具有可降解的性能，利于环保。

【关键词】环氧树脂；自愈合；酯键；氨酯键；热可逆；双重响应

酸/碱可降解环氧树脂的合成与应用

王  雷¹，张  磊¹，严石静^1,2，麦裕良¹，庞  浩¹，李伟浩¹

（1.广东省科学院化工研究所，广东省工业表面活性剂重点实验室，广东 广州  510665；2.广西民族大学化学化工学院，广西林产化学与工程重点实验室，广西 南宁  530008）

【摘 要】以1,3,5-三丙烯酰基六氢三嗪（TAHT）为原料与正丙胺反应，得到具有仲胺基团的六氢三嗪衍生物（TAHT-PA）；并将其作为环氧树脂的固化剂，与4,4′-二氨基二苯基甲烷（DDM）按特定物质的量比混合，配制系列环氧树脂固化物。通过红外图谱、核磁氢谱与核磁碳谱确定TAHT-PA的分子结构，并对水解机理进行了探讨。同时还研究了环氧固化物的热性能、力学性能与降解性能，探讨了其酸/碱水解方法的机理。研究结果表明：成功制备了TAHT-PA；其具有酸/碱两种水解方法，其中酸水解过程中主要以水解酰胺键与破坏六氢三嗪环为主，而碱水解过程中主要以水解酰胺键为主；TAHT-PA具有替代传统固化剂的潜力，通过调节DDM与TAHT-PA的比例，可调整固化物的热性能、力学性能与降解性能。

【关键词】可降解环氧树脂；六氢三嗪衍生物；降解性能；降解机理

醇溶性丙烯酸树脂胶粘剂及固沙机理

张  倩，李小瑞，沈一丁，陈绪永，刘一鹤

（陕西科技大学化学与化工学院，教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西 西安  710021）

【摘  要】以乙醇为溶剂，丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸甲酯（MA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙脂（HPA）和丙烯酸（AA）为基础单体，硅烷偶联剂KH-570作为改性单体，无水乙醇为溶剂，合成了一种环保醇溶性丙烯酸树脂（EFAR-S）；用作沙画的固沙胶粘剂使用，并对溶液的结构性能、胶膜以及应用产品性能等进行了表征。研究结果表明：当w(KH-570)=1.0%（相对于混合单体总质量而言）时，稳定性动力学指数（TSI）为0.561 7，溶液较稳定；胶膜拉伸强度为4.32 MPa，接触角为90.12°，所形成的固沙层耐水性较强。通过SEM表征，作固沙剂使用后粘接强度较强，沙子内部有粘接点及粘接层的出现，不易掉沙。

【关键词】丙烯酸树脂；溶液聚合；固沙；胶粘剂；疏水

粘接结构超声C扫描图像缺陷分割方法

檀  桢，王明泉，杨顺民，张雪洋

（中北大学信息与通信工程学院，山西 太原  030051）

【摘  要】对金属蜂窝粘接结构无损检测时，脱粘面积决定了该部件是否可以使用。本文通过分析在超声C扫描过程中超声波声压能量分布，针对超声C扫描图像缺陷边缘模糊特点，提出基于过渡区域分割方法。首先通过计算C扫描图像局部熵，筛选得到缺陷过渡区域，然后将过渡区域像素灰度值平均值作为阈值分割整幅图像。研究结果表明：该方法可以准确分割脱粘缺陷，与实际结果相差较小，相对误差小于2%，验证了该方法的可行性。

【关键词】超声C扫描；缺陷分割；粘接结构；无损检测

无溶剂型双组分环氧封端聚氨酯胶粘剂的制备及性能

洪树达¹，曹有名¹，何伟光²

(1.广东工业大学材料与能源学院，广东 广州  510006；2.东莞市合时宝新材料科技有限公司，广东 东莞  523000)

【摘  要】用液化改性二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯（MDI）、蓖麻油和环氧树脂（E-51）为主要原料，在特定的反应条件下首先合成以—NCO封端的聚氨酯(PU)预聚体，再与环氧树脂E-51反应，然后将PU预聚体接枝到E-51，制成无溶剂型环氧封端聚氨酯。探究了不同活性稀释剂的加入对PU/EP体系黏度的影响以及不同固化剂的PU/EP体系的力学性能。研究结果表明：活性稀释剂的添加有效地降低PU/EP体系的黏度，其中环氧丙烷丁基醚（660A）的效果最好，可以达到实际施工要求。在性能上，当w(稀释剂)=15%（相对于总质量而言）、聚醚胺（D-230）作为固化剂时，PU/EP体系综合力学性能最好，其剪切强度最高达15.76 MPa，冲击强度最高为48.42 kJ/m²，拉伸强度为59.69 MPa，断裂伸长率为13.21%。

【关键词】胶粘剂；无溶剂；双组分；环氧封端；聚氨酯

研制应用

室温固化硅橡胶长效抗菌性能的研究

戴飞亮，付子恩，蒋金博，罗元章，周波雄，洪展鹏

（广州市白云化工实业有限公司，广东 广州  510540）

【摘  要】将胍类低聚物（PHMG）与异氰酸酯丙基三烷氧基硅烷反应合成新型抗菌剂，进一步以该抗菌剂应用于单组分室温缩合型硅橡胶，以提高硅橡胶抗菌防霉的长效性。研究结果表明：当异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷与质量分数为0.075%的二月桂酸二丁基锡混合时，其正常与储存后的操作时间最佳。TM-PHMG-1000与TM-PHMG-2000的耐热性明显优于TM-PHMG-500，且TM-PHMG-1000抑菌性能最优。当w(TM-PHMG-10)>17.5%时，硅橡胶的抗菌保持能力达到最佳状态；与同等质量分数的PHMG-1000物理复配的硅橡胶相比，化学法接入自制抗菌剂TM-PHMG-10可使硅橡胶的抗菌保持能力显著提升，且胶体的粘接效果保持较好。

【关键词】聚六亚甲基胍盐酸盐；异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷；长效抗菌；硅橡胶

环保型湿气固化聚氨酯热熔胶的制备

黄先华，林孝蔚，吴海平，向劲松

(上海汉司实业有限公司，上海  201103)

【摘  要】以聚醚多元醇、聚酯多元醇、热塑性丙烯酸树脂、异氰酸酯和低分子量聚醚聚合物为主要原料，制备了湿气固化聚氨酯热熔胶。分析了结晶型聚酯多元醇、热塑性丙烯酸树脂和低分子量聚醚聚合物对湿气固化聚氨酯热熔胶性能的影响。研究结果表明：当m(聚酯多元醇7360)∶m(聚酯多元醇7380)=3∶1，w(热塑性丙烯酸树脂Dynacoll AC 1920)=20%，w(低分子量聚醚聚合物HP-270)=8%时，制备的湿气固化聚氨酯热熔胶综合性能良好；低分子量聚醚聚合物对湿气固化聚氨酯热熔胶的耐热性能和耐湿热性能作用明显。

【关键词】聚酯多元醇；热塑性丙烯酸树脂；热熔胶

应用智能CFD技术计算离心泵的工作效率

陈  璟¹，赵子龙¹，陈  龙²，周金卿³

（1.柳州职业技术学院环境与食品工程学院，广西 柳州  545006；2.广西方鑫技术中心有限公司材料研发部，广西 柳州  545006；3.柳州市豪杰特化工机械有限责任公司技术中心，广西 柳州  545005）

【摘  要】运用CFD技术，对离心泵流速、压力等进行了系统研究，有效地预测了离心泵转速与流体黏度、压降和工作效率的关系。因液态胶粘剂大多属于非牛顿流体，了解胶粘剂的黏度与流速等参数的关系，可以对离心泵的使用提供重要参考。

【关键词】离心泵；CFD技术；胶粘剂制备；压降

涂料及增塑剂对汽车内饰用PVC材料气味的影响

李  晶

（上汽大众汽车有限公司，上海 201805）

【摘  要】采用SPME-GC-O-MS分析方法对车用PVC革进行了气味溯源。发现引起异味的特征物质主要来自于涂料所用溶剂及增塑剂中未反应的残留物，然后在此基础上进行了针对性的改进。研究结果表明：当采用水性涂饰工艺，并控制增塑剂中总的游离醇含量在50 ppm以下时，能有效改善PVC革的气味，满足汽车行业的气味标准。

【关键词】汽车内饰；PVC；涂料；增塑剂；气味溯源

专题与综述

耐高温聚酰亚胺粘接材料的研究与应用进展

祁浩然¹，杨明伟¹，张新岭¹，吴  昊¹，职欣心¹，张  燕¹，杨  洋²，刘金刚¹

[1.中国地质大学（北京）材料科学与工程学院，北京  100083；2.中国商飞复合材料中心，上海  201324]

【摘  要】综述了近年来国内外在耐高温聚酰亚胺（PI）粘接材料领域内的研究与应用进展情况。从PI粘接材料的发展历史、结构特征、分类以及改性和功能化现状等方面进行了阐述，着重介绍了聚酰胺酸（PAA）型、可溶或可熔PI型以及无溶剂型PI粘接材料基础与应用研究领域内的研究进展情况。最后结合中国地质大学（北京）在高性能PI粘接材料领域内的基础与产业化研究方面的进展，对该类型材料的未来发展趋势进行了展望。

【关键词】聚酰亚胺；粘接；粘接剂；胶膜

复合固体推进剂黏合剂研究进展

蒋亚强¹，杨皓瑜¹，黄继军¹，暴利军²，林  宏²，李大鹏²，刘善友²

（1.中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京  100049；2.内蒙合成化工研究所，内蒙古 呼和浩特  010000）

【摘  要】综述了端羟基丁二烯（HTPB）、端羟基共聚醚（HTPE）、聚缩水甘油叠氮醚（GAP）、聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷（PNIMMO）和聚缩水甘油硝酸酯（PGN）等几种主要黏合剂近十年的发展概况。强调优化固化体系、完善黏合剂网络结构以及嵌段改性是当前黏合剂发展的主要策略和技术手段。同时，提出随着纳米科技、高分子合成与改性新技术以及超分子化学的蓬勃发展，自修复和3D打印技术已经成为引领黏合剂发展的前沿领域。

【关键词】复合固体推进剂；黏合剂；固化；嵌段改性；自修复；3D打印