专题综述
纳米层级结构MnO2结构调控策略及其催化氧化挥发性有机化合物的研究进展
刘佳丽，梁晨曦，吴松华，王煜洁
（北京航空材料研究院股份有限公司，北京 100094）
【摘 要】系统地综述了纳米层级结构MnO2的构建策略，包括形貌与缺陷调控、晶相调控及复合结构设计。重点探讨了层级结构MnO2在催化氧化挥发性有机化合物（VOCs，如甲醛、苯系物）中的应用，揭示了具体反应中影响催化活性的结构特征。最后，针对实际应用中面临的稳定性不足、抗中毒性差及规模化制备等难题，提出了未来的发展方向，为高效催化材料开发提供理论指导。
【关键词】MnO2；纳米层级结构；挥发性有机化合物；催化氧化；综述
生物基原料用于电子行业用聚氨酯胶的研究进展
徐玉文，刘良军
（东莞优邦材料科技股份有限公司，广东 东莞 523837）
【摘 要】系统地综述了生物基原料用于电子行业用聚氨酯胶的研究进展，包括单组分反应型聚氨酯热熔胶和双组分聚氨酯胶。首先，介绍了常见的单组分反应型聚氨酯热熔胶和双组分聚氨酯胶的反应机理，配方主要组分多元醇、异氰酸酯及相应助剂的生物基研究进展；再详细阐述了生物基原料，如蓖麻油、大豆油、菜籽油、棕榈油、桐油等生物基多元醇以及生物基异氰酸酯和非异氰酸酯，作为聚氨酯胶原材料的应用潜力；然后对生物基原料对电子行业用单组分反应型聚氨酯热熔胶和双组分聚氨酯胶的性能表现进行了全面分析，如粘接强度、耐热性、耐湿性、绝缘性等关键性能指标；最后，对生物基原料用于电子行业用聚氨酯胶的未来发展趋势进行了展望，指出未来的研究方向将集中在提高性能、降低成本、拓展应用领域以及加强产业化发展等方面，为生物基聚氨酯胶在电子行业的广泛应用提供理论支持和技术参考。
【关键词】生物基原料；单组分反应型聚氨酯热熔胶；双组分聚氨酯胶；电子行业
研究报告
SBC热熔压敏胶在热塑性聚烯烃基材上的热老化机理研究
王瑾瑞，姚奕佳，陈 楠，曾益龙，丁红梅，方 凯，刘志维，王 崇，徐大洲
（北京东方雨虹防水技术股份有限公司，先进防水材料全国重点实验室，北京 101300）
【摘 要】设计了由苯乙烯嵌段共聚物（SBC）、增黏树脂和环烷油组成的热熔压敏胶（HMPSA）的基础配方，并将其涂布在热塑性聚烯烃（TPO）基材上得到自黏TPO卷材。以增黏树脂的种类作为单一变量，考察了5种软化点均在100 ℃附近的增黏树脂对HMPSA的黏度、软化点、流变行为、粘接性能的影响，并进一步跟踪了5种增黏树脂配方（HDCPD、A-HDCPD、HC5、HC9和RE）制备的自黏TPO卷材在80 ℃下热老化7 d过程中粘接性能、流变行为和化学成分的变化。研究结果表明：⑴对比5种不同增黏树脂制备的HMPSA配方老化前后的剥离强度可知，在80 ℃下热老化7 d后，HDCPD配方的剥离强度衰减程度最大，衰减率为48%；HC5配方衰减程度最小，衰减率为13%；RE配方剥离强度相对无处理反而提升了20%，但相对最高值（热老化1 d后的剥离强度）衰减了26%。⑵红外光谱结果表明，热老化前后HMPSA的化学成分并未发生明显变化，氧化降解并不是造成HMPSA剥离强度下降的主要原因。⑶4种石油树脂（HDCPD、A-HDCPD、HC5和HC9）配方体系的HMPSA，热老化过程中剥离强度持续衰减，同时在流变曲线上表现为玻璃化转变温度（Tg）持续向低温区移动，流动点（Tflow）向高温区移动，储能模量（G’）上升；松香树脂RE配方体系的HMPSA较为特殊，剥离强度随热老化进行先上升后下降，且Tg先上升随后趋于稳定，G’持续上升。流变性能和剥离性能的变化规律呈现出良好的相关性，说明配方中增黏树脂和环烷油组分的迁移是热老化剥离强度下降的主要原因。⑷流变分析结果表明，5种增黏树脂向TPO基材中的迁移倾向从小到大依次为：RE＜HC5<A-HDCPD<HC9<HDCPD。⑸热老化过程中，HMPSA中的增黏树脂向TPO基材迁移的趋势受树脂与SIS相容性和TPO相容性的共同影响，与SIS相容性越差同时与TPO相容性越好，越容易发生迁移；反之，则越不容易发生迁移。
【关键词】热熔压敏胶；热塑性聚烯烃；热老化；流变行为；迁移
古云松1，张 平1，吴冶平2，张银宇2
（1.西南科技大学，四川 绵阳 621010；2.中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳 621900）
【摘 要】本研究通过引入纳米填料来限制高分子链的运动，以提高聚脲胶粘剂在高温下的粘接强度。重点分析了不同纳米填料对聚脲胶粘剂的热稳定性和线性热膨胀系数的影响。研究结果表明：⑴特定含量的纳米填料可以显著提高聚脲样品的热稳定性，尤其是在添加量为10%的白炭黑或氨基化碳纳米管时，能在50~150 ℃的范围内有效地降低线性热膨胀系数。⑵白炭黑的添加在一定程度上增强了聚脲样品的热稳定性，但对于粘接性能的提升作用并不明显。⑶当添加量为15%的氨基化碳纳米管时，在80和130 ℃下都展现出卓越的粘接性能，粘接性能的提升最为显著，对304不锈钢表现出较佳的粘接效果。这些发现为聚脲胶粘剂在高温环境下的应用提供了重要的理论依据和试验支持。
【关键词】纳米填料；聚脲胶粘剂；热稳定性；线性热膨胀系数；高温粘接性能
离子液体改性环氧导电胶的制备及性能研究
赵丁伟，刘 钊，孟思琦，金泽珠，朱舒燕，刘 昊，陈丽敏，崔志远
（北京中天鹏宇科技发展有限公司，北京 100854)
【摘 要】采用四乙二醇二甲醚和四氟硼酸锂合成了一种溶剂化离子液体（ILs），并利用红外光谱对其结构进行表征。然后用合成的离子液体与双酚A型环氧树脂、固化剂、银粉以及其他助剂共混，制备了环氧导电胶。探讨了ILs质量分数对导电胶黏度、热稳定性、力学性能及导电性能的影响。研究结果表明：⑴通过对溶剂化离子液体进行红外光谱分析，证明离子液体合成成功，且没有新物质的产生；通过差示扫描量热法证实，合成的溶剂化离子液体可以促进环氧树脂开环反应，可缩短固化时间，提升固化效率；扫描电子显微镜微观形貌分析进一步证实，离子液体可以促进树脂固化收缩，形成更加致密稳定的交联密度网络，促进银粉在环氧树脂基质中的分散，并形成了均一混合物。⑵电学性能分析表明，随着ILs质量分数不断增加，导电胶的体积电阻率呈现先降低后升高的趋势。ILs可以促进更高的固化收缩，使银粉固化收缩更加紧密，促进导电通路的形成，扫码电镜试验结果也证实这一点。但过量的ILs可能对游离环氧基团固化反应产生阻碍作用，导致固化不完全，树脂收缩率降低，体积电阻率增加。⑶力学性能测试结果表明，随着ILs质量分数的不断增大，导电胶的芯片剪切强度和搭接拉伸强度呈现先升高后降低的趋势，并在ILs质量分数为15%时达到最大。⑷热学性能测试结果表明，离子液体的加入提高了导电胶的玻璃化转变温度，同时降低了线性热膨胀系数。玻璃化转变温度和线性热膨胀系数与聚合物网络分子链结构、交联密度切相关，ILs促进环氧树脂形成致密且稳定的三维网络结构，提高了热学性能。⑸综上，当溶剂化离子液体在树脂体系中的质量分数为15%时，导电胶具有较佳的综合性能。由于离子液体具有许多优异的优点，展现出离子液体在导电胶制备领域潜在的应用前景。
【关键词】溶剂化离子液体；导电胶；热学性能；电学性能；力学性能
工艺与应用
瓦楞纸箱用包装胶的耐高温剪切性能研究及配方优化
陈楚雄1，李 爽1，张修鹏1，徐 峰1，张恬婧1,2，刘兴海2
（1.襄阳市鸿琰实业有限责任公司，湖北 襄阳 441002；2.武汉大学电子信息学院，湖北 武汉 430064)
【摘 要】为了解决工业生产中白胶受温度影响大，在纸箱生产使用时易出现脱粘弹开、胶液飞溅等不良现象，瓦楞纸箱用包装胶在保持原有黏度的同时，应拥有耐高温剪切性能和流变性能。本文以醋酸乙烯酯共聚乳液为主要原料，利用煅烧高岭土和硼酸分别作为增强剂和交联剂，使用聚醚类消泡剂，制备得到了具有耐高温剪切性能的包装胶。采用单因素变量法分别研究了高岭土、硼酸、水和加料方式等因素对胶液黏度和胶膜强度的影响。同时，结合响应面试验法，以黏度和胶膜强度为响应值观察拐点，研究了配方中影响较大的组分对高温高剪切下的黏度、胶膜强度的影响，并结合实际生产筛选出最优配方。研究结果表明：改性胶的最佳配方为，高岭土质量分数为2%，硼酸质量分数为0.227%，水质量分数为4.498%。试验结果与模型优化预测结果相近，表明基于响应面法的设计试验具有现实意义，并验证了响应面法用于瓦楞纸箱用包装胶的耐高温剪切性能研究及配方优化的可行性。
【关键词】硼酸；高岭土；响应面；包装胶；耐高温；剪切性能
紫外固化聚丙烯酸酯医用导电胶的制备和性能研究
范延超，宫静榕，朱冬玲，栾伟伟
（河北康臣生物科技有限公司，河北 邯郸 056200）
【摘 要】以水溶性单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）作为聚合主体，以1,2-丙二醇作为增溶剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂、碳酸钾作为中和剂、氯化钾作为电性能增强剂、导电钛白粉作为辅助导电剂、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮作为光引发剂制成的导电胶液，经过涂布及UV固化机固化，可直接制成医用导电胶，并对其结构和性能进行表征。研究结果表明：⑴傅里叶变换红外光谱仪和热裂解气相色谱质谱联用仪分析其结构后认为，已经成功制备了目标产物。⑵AMPS用量小时，水性聚丙烯酸酯导电胶的结构强度小，导致测试180°剥离力时胶层发生内部结构撕裂，180°剥离力小；而当AMPS用量过大时，胶粘剂的结构太强，压敏胶不容易贴敷到钢板上，也导致180°剥离力小。选择AMPS质量分数为40%时，胶粘剂的性能相对较好。⑶增塑剂1,2-丙二醇在低用量时，可以给胶层提供弹性形变，使胶层与基材的表面更充分接触，剥离力随1,2-丙二醇用量增加而升高；但当1,2-丙二醇用量过高时，界面处易发生内聚破坏（胶层内部断裂），导致剥离力下降。选择1,2-丙二醇的配比为21.2%，作为最终配方。⑷在交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺低用量时，可增强胶层内聚力，且随着用量增大而剥离力增大；但用量过大时交联网络过于致密，分子链运动受阻，致使剥离力降低，剥离面易发生突发性界面分离。选择交联剂质量分数为0.13%，作为最终工艺配方。⑸在筛选的相对最优条件下，采用2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮作为胶液的引发剂、氯化钾作为导电剂、纳米级高纯导电钛白粉作为辅助导电剂，可以使最终制成的医用导电胶具有优良的心电性能。⑹经过55 ℃恒温30天，或者-20 ℃冷冻7天处理后，上述配方导电胶制成的心电电极的心电性能、黏附力基本保持不变，表明该导电胶具有较好的耐候性。
【关键词】聚丙烯酸酯；导电胶；紫外固化；医用
材料科学
壳聚糖/PVA/纳米SiC复合膜制备及力学性能研究
张伟刚1，苏心如2，田清泉2
（1.西安瑞联新材料股份有限公司，陕西 西安 710077；2.渭南师范学院化学与材料学院，陕西 渭南 714099）
【摘 要】以纳米SiC为增强体，丙三醇/聚乙二醇为增塑剂，通过流延成型法制备了壳聚糖/聚乙烯醇(PVA)/纳米SiC复合膜。分别考察了增塑剂和纳米SiC的添加量对复合膜的结构、力学性能的影响。研究结果表明：⑴增塑剂能增强共混膜上的氢键作用强度，并且随着纳米SiC的增加，共混膜中的交联反应有所减少。⑵增塑剂增强了复合膜内交联反应，破坏了复合膜原有的晶体结构，形成新的交联网状结构，从而降低了复合膜的结晶度。通过对比壳聚糖/PVA和SiC的XRD图，表明成功制备了复合膜。⑶增塑剂及纳米SiC的添加均提高了复合膜的力学性能。当增塑剂添加量为20%时，复合膜的力学性能较好。当纳米SiC的添加量为0.02~0.03 g时，复合膜的拉伸强度较大，最高达到37.2 MPa，断裂伸长率达到136%。⑷复合膜的吸水率随纳米SiC含量增加而呈现先增大后降低的变化趋势，纳米SiC颗粒的添加改变了复合膜吸水基团的亲水性。
【关键词】壳聚糖；PVA；纳米SiC；增塑剂；复合膜；制备；力学性能
聚丙烯材料粘接用底涂剂的制备
陈海桂1，张志文1，边 峰1，周亚民2，彭 敏2
（1.广东普赛达材料科技股份有限公司，广东 东莞 523646；2.东莞理工学院化学工程与能源技术学院，广东 东莞 523808）
【摘 要】以二吗啉二乙基醚（DMDEE）、氯化聚丙烯、KH-560、KH-570和硅烷树脂等为原料，制备了不同氯化聚丙烯和硅烷树脂用量的底涂剂。讨论了氯化聚丙烯、硅烷树脂和施工温度对聚丙烯材料粘接性能的影响。研究结果表明：⑴氯化聚丙烯的加入对聚丙烯材料的粘接有促进作用，但随着用量继续增加，底涂剂体系的黏度变大，导致其涂刷性变差，影响到底涂剂对基材表面的浸润和渗透能力，使得氯化聚丙烯与聚丙烯材料之间的相互作用力减弱，从而导致剪切强度和粘接内聚破坏的降低。⑵硅烷树脂的加入增加了聚丙烯材料表面的活性，并引入了活性基团。但是当硅烷树脂浓度过大时，影响底涂剂对聚丙烯材料表面的润湿，从而影响到底涂剂对聚丙烯材料的粘接效果。⑶在施工温度为-5和0 ℃时，涂刷性变差，影响底涂剂对基材表面的浸润和渗透能力，从而影响到底涂剂对聚丙烯材料的粘接效果。施工温度在5 ℃以上时，底涂剂对聚丙烯材料的剪切内聚破坏≥90%。⑷综上所述，当w(氯化聚丙烯)=3%，w(硅烷树脂)=12%（相对于底涂剂总质量而言），且施工温度在5 ℃以上时，制备的底涂剂对聚丙烯材料的粘接性能较好。
【关键词】聚丙烯；粘接；硅烷树脂；底涂剂