基于码头钢管柱用复合竹木质素基环氧/增强纤维防腐涂层研究

环氧树脂作为海港码头钢管柱常用防腐涂层材料,可防止钢管柱遭受外界环境的腐蚀,保证钢管柱的耐久性。本研究以不同配比的2-乙基-4-甲基咪唑(EMI-2,4)/2-甲基咪唑(2-MI)固化体系与竹木质素基环氧树脂通过溶剂交换与熔融共混的方法制备复合竹木质素基环氧胶,与碳纤维复合进行表面覆盖固化,进而在钢管柱桩外表面形成防腐涂层,使钢管外表面与外部腐蚀环境隔离开,以达到钢管外表面免遭环境介质引起的腐蚀破坏。对防腐涂层进行拉伸、冲击、弯曲等力学性能测试,选出最佳的固化体系配比组分。研究结果表明,随着固化剂添加量的增加,防腐涂层的力学性能呈现先上升后下降的变化趋势,当EMI-2,4/2-MI添加量为6%时,冲击强度和拉伸强度均达到最大值,分别为293.42 MPa和1176 MPa,弯曲性能较1%添加量时提高了14.90%。钢管防腐处理可延长钢管柱在海水浸泡下的使用寿命,降低成本、减少资源损耗,对实现碳达峰、碳中和目标起到积极促进作用。     

脱水蓖麻油聚酰胺-环氧树脂体系的固化反应动力学研究

由脱水蓖麻油制得聚酰胺固化剂,并用差示扫描量热法(DSC)研究了该固化剂与环氧树脂体系(DCOPA-EP)的固化反应动力学.综合采用Kissinger、Crane和Malek等方法探讨DCOPA-EP固化体系的固化动力学模型参数.由Kissinger方法算得表观活化能( E a)55.94kJ/mol,频率因子( A )1.61×107s-1;并经过分析验证,Malek法所得自催化反应模型(反应级数 m ＝0.135, n ＝0.766)比Crane法的 n 级反应模型(反应级数 n =0.90)更适合DCOPA-EP固化体系.     

固体核磁共振法对低甲醛释放脲醛树脂化学结构的研究

在采用液体核磁对3种低甲醛释放脲醛树脂化学构造进行分析的基础上,利用13CCP/MASNMR对脲醛树脂固化产物的化学结构进行了研究.结果表明,不同固化体系下,3种低甲醛释放脲醛树脂胶黏剂的固化历程不同,固化后树脂的结构有所差别.不添加固化剂时,脲醛树脂的固化交联反应程度低,固化产物中羟甲基含量高,甲醛释放量也随之增加.加入固化剂后,促进了羟甲基的固化交联反应,脲醛树脂固化产物中羟甲基含量普遍降低.3种固化体系下,UF-3羟甲基含量最高;在氯化铵为固化剂的条件下,UF-2羟甲基含量最低,为0.0582;不添加固化剂和复合固化体系条件下,UF-1羟甲基含量最低,分别为0.0784和0.0713.不同固化体系对不同种类脲醛树脂的固化效果不同,固化后树脂的结构不同,其力学性能和甲醛释放能力也不同.     

乙酸木质素分级产物制备环氧树脂的研究

采用沉淀法将乙酸木质素在乙酸水溶液中分成具有不同相对分子质量的3个级分。3个级分经苯酚酚化后,得到3种酚化木质素,其酚羟基含量明显提高。3种酚化产物与环氧氯丙烷反应得到3种木质素基环氧树脂。由最低相对分子质量的酚化木质素制备的环氧树脂环氧值最高为1.69 mmol/g,初始热分解温度最高达到256.3℃,残炭率最低41.6%。木质素基环氧树脂与E-44环氧树脂共混固化后,可以较大程度地提高E-44环氧树脂的黏接剪切强度。由相对分子质量最低的酚化木质素制备的环氧树脂,与E-44环氧树脂共混固化后黏接剪切强度最高达到7.9 MPa。     

低游离甲醛羟甲基化木质素磺酸盐-酚醛复合胶黏剂研究

以工业木质素为原料,采用羟甲基化反应提高木质素反应活性,确定了羟甲基化反应木质素和催化剂的最佳配比:木质素与甲醛质量比为3:1、催化剂用量为0.25%(以木质素原料计).并用FT-IR和13C NMR对羟甲基化反应结果进行了分析.通过羟甲基化木质素磺酸盐(HLF)与酚醛树脂(PF)共混制得木质素酚醛树脂(LPF)胶黏剂.实验结果表明,该胶具有制备工艺简单、游离甲醛低的特点,用HLF替代40%的PF时,其胶合强度达到国家Ⅰ类胶合板的要求.     

蔗渣液化产物改性环氧树脂的制备和性能研究

将蔗渣在碳酸乙烯酯中以硫酸为催化剂进行快速液化,然后将液化产物与双酚A缩水甘油醚混合,或将液化产物与双酚A及环氧氯丙烷反应,可制成环氧树脂胶黏剂.该胶黏剂用三乙烯基四胺固化剂固化.讨论了环氧树脂制备方式、液化产物含量和固化剂用量对所得环氧树脂黏合强度及固化物的力学性能的影响,并用DSC和TGA对环氧树脂固化物的热稳定性进行了表征.发现本实验制备的环氧树脂的黏接剪切强度和热稳定性优于传统的双酚A型环氧树脂,用液化产物通过化学改性方法制备的环氧树脂性能优于用共混方法制得的环氧树脂.     

木质素胺基多元醇的合成及其化学结构表征

以木质素、二乙醇胺及甲醛为原料,通过Mannich反应合成木质素胺基多元醇,研究了反应温度、时间、pH值及物料配比等因素对产物羟值的影响。实验结果表明,反应物料按质量比m(二乙醇胺)∶m(木质素)为0.35∶1、物质的量比n(甲醛)∶n(二乙醇胺)为1.1∶1时,在反应体系pH值为11条件下,80℃反应2.5~3 h,产物的羟值最高,为279 mg/g。通过FT-IR及元素分析方法表征了木质素胺基多元醇的化学结构。     

TG固化剂水泥石灰稳定土强度及微观结构和固化机理的分析

以TG固化剂、水泥、石灰3种固化材料为影响因素,它们的剂量为因素水平,7d无侧限抗压强度为考核指标,对稳定土进行正交试验设计,并对试验结果进行极差和方差分析。结果表明：TG固化剂、水泥、石灰均是7 d无侧限抗压强度的显著性因素,可靠度达95%。在保证强度并考虑经济的情况下,对稳定土的配比方案进行优化,最终确定最优方案为TG固化剂∶石灰∶水泥为0.02%∶4%∶4%。同时,对最优配比下的稳定土进行微观结构的观察和固化剂机理的分析得出,当3种固化材料同时加入时,固化效果较好,能形成致密、稳定和高强的胶凝结构,而只加入水泥和石灰时,虽然能够形成团状骨架大颗粒,有一定强度和稳定性,但结构不够致密,不能形成胶凝状结构。     

高醚含量三聚氰胺改性脲醛树脂胶接胶合板性能研究

采用常规和高醚两种工艺合成了脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂,研究了合成工艺、三聚氰胺添加、固化剂种类等对低摩尔比树脂胶接胶合板胶合强度和甲醛释放量的影响。结果表明:高醚工艺合成的脲醛树脂固化时间较长,胶接胶合板甲醛释放量较高。三聚氰胺在反应初期加入合成的高醚改性树脂胶接胶合板,胶合强度高,甲醛释放量低;三聚氰胺在树脂合成反应末期加入时主要起降低板的甲醛释放量作用。复合固化剂可有效促进低游离甲醛含量树脂的固化,提高胶合强度,降低甲醛释放量。     

二聚酸/月桂烯马来酸酐共聚酰胺的合成及性能研究

采用月桂烯马来酸酐(AMMA),二聚酸(DA)与三乙烯四胺(TETA)共聚缩合合成反应型共聚酰胺固化剂(CPA),并通过红外光谱和核磁共振氢谱进行表征。对其与市售品双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(E-51)按等当量配比在不同温度下的凝胶时间、力学性能和耐热性能进行了测定。结果表明:综合考虑该新型共聚酰胺的黏度和性能,m(DA)∶m(AMMA)=7∶3较为合适。与C36二聚酸型聚酰胺固化物的性能相比,采用Arrenhinus方程求出的E-51/共聚酰胺固化反应表观活化能(Ea)略低,固化反应活性略高;在二聚酸中加入月桂烯马来酸酐能提高环氧固化物的网络交联密度及刚性,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和压缩强度均有所提高,断裂伸长率虽下降23.2%,但仍能达到3.47%;此外玻璃化转变温度(Tg)提高了38.8%,且在较高温度范围内(60~90℃)钢-钢剪切强度由13.92 MPa增加到21.68 MPa。该共聚酰胺固化物的综合性能更好,具有较好的市场应用前景。     

生物基本征型阻燃环氧树脂的制备及其性能研究

以香草酸、间二苯酚和表氯醇为原料,采用简单两步法合成了环氧单体1,3,3'-三环氧乙烷-2'-甲氧基-二苯甲酮(DEBP),并进一步和4,4-二氨基二苯砜(DDS)加热混合固化制得对应的环氧树脂DEBP/DDS,与常用的双酚A型环氧树脂(DGEBA)的DDS固化进行对比.研究结果表明:DEBP单体具有比DGEBA单体更...     

偶氮二甲酰胺发泡剂对脲醛树脂性能的影响

采用单因素试验方法,将偶氮二甲酰胺发泡剂与脲醛树脂复配制备发泡型胶黏剂,测试胶黏剂的基本性能及拉伸剪切强度,利用热重分析仪(TG)和同步热分析仪(TG-DSC)对胶黏剂的热稳定性和固化特性进行表征。结果表明:偶氮二甲酰胺发泡剂的加入有利于提升树脂体系的流动性,降低树脂的初期固化速度,提高树脂的热稳定性,且对树脂的固体含量及黏度无明显影响;较优的发泡剂添加量为6%;拉伸剪切强度为2.45 MPa。开发的偶氮二甲酰胺/脲醛树脂发泡胶黏剂在轻质人造板领域具有较大的应用潜力。     

竹木基材用紫外光固化涂料

采用E-44环氧树脂与丙烯酸反应,用鎓盐作催化剂,制备适于竹木基材用涂饰的紫外光固化环氧丙烯酸酯预聚物.并分析催化剂的种类与用量、反应温度等合成条件对合成反应的影响,以及光引发剂种类对固化速度、固化时间对涂膜性能的影响.对固化产物进行红外表征,得到合成路线的优选条件.     

腰果酚二醚曼尼希碱固化剂的合成及其相分离现象研究

腰果酚(CD)和1,3-二溴丙烷经Williamson醚化反应得到一种腰果酚二醚化合物(CDE),然后以CDE、多聚甲醛和二乙烯三胺为原料,经Mannich反应制备得到一种浅色的腰果酚二醚曼尼希碱固化剂(MBCDE)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)表征了产物的化学结构,并与氨乙基哌嗪(AEP)进行对比研究其相关性能。通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试研究了两种固化剂与双酚A环氧树脂(DGEBA)固化材料的相关性能。结果表明:MBCDE/DGEBA的最大分解温度为351.6℃,具有良好的热稳定性。AEP/DGEBA环氧固化物的冲击强度为3.641 J/m,而添加80%的MBCDE后固化物的冲击强度则为5.155 J/m,提高了41.6%。SEM分析结果表明MBCDE固化材料中存在相分离。     

Curing behavior and adhesion properties of epoxy resin blended with polyhydric alcohol-liquefied <Emphasis Type="Italic">Cryptomeria japonica</Emphasis> wood

Cryptomeria japonica (Japanese cedar) wood was liquefied using polyethylene glycol (PEG-400 and PEG-600)/glycerol as the solvent with H₂SO₄ as a catalyst. The blended epoxy resins were prepared by mixing the liquefied wood with epoxy resin of various weight ratios and used for wood gluing. The results showed that blended epoxy resins could cure under room temperature with an exothermic reaction. DSC thermoanalysis showed that increasing the blending amount of liquefied wood would shift the peak of curing reaction to a higher temperature but with less heat released. Blended epoxy resins had a good dry bonding strength for wood when cured at room temperature. However, curing with heat treatment could improve the wet bonding strength of blended epoxy resins, especially for those prepared with PEG-400-liquefied wood.     

多胺基聚合物改性室温固化型MUF树脂胶黏剂

为解决三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂作为室外级结构集成材胶黏剂时存在的脆性大、易开裂的问题,得到韧性优秀且综合性能满足室外级结构集成材标准的室温固化型MUF树脂胶黏剂,本研究在MUF树脂合成中使用两种改性剂尿素-乙二胺(UE)、尿素-三(2-氨基乙基)胺(UD)分别替代部分三聚氰胺合成了MUF-UE、MUF-UD树脂胶黏剂。通过制备树脂拉伸试样以及胶合木考察改性后的MUF树脂的物理力学性能,借助DSC、DMA分析改性前后树脂的热性能,使用FT-IR、ESI-MS分析改性前后树脂的结构变化。试验结果表明:相较于未改性MUF树脂,MUF-UE树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高51.5%和30.8%,所制备胶合木剪切强度高达8.00 MPa,冷、沸水二次循环剥离率均为0%;MUF-UD树脂拉伸强度相比改性前会有所下降,但断裂伸长率以及胶合木剪切强度对比改性前有一定提高。结构分析表明,UE和UD能够参与MUF树脂合成反应并形成共缩聚产物,且不改变树脂体系中主要官能团结构。     

Development of a novel polyvinyl acetate type emulsion curing agent for urea formaldehyde resin

High formaldehyde emission and poor water resistance are two main disadvantages of urea formaldehyde (UF) resin. For that reason, a novel polyvinyl acetate (PVAc) type emulsion curing agent was developed in this paper. PVAc type emulsions, including PVAc, the co-polymer of PVAc and N-hydroxymethyl acrylamide (PVAc–NMA), and the ternary co-polymer of PVAc, NMA, and urea (PVAc–NMA–urea), were the main components. Water, aluminum chloride, ammonium dihydrogen phosphate, polypropylene glycol, silicone oil, and urea were the other components. Under heating, aluminum chloride and ammonium dihydrogen phosphate often underwent thermal decomposition and hydrolysis in solution, produce free acid to cure UF resin, so the curing agent could enhance the curing rate, and then shorten the curing time. In this curing agent, ammonium dihydrogen phosphate and urea worked as formaldehyde removers and reacted with free formaldehyde in UF resin, thus the formaldehyde emission exuded from the plywood could be effectively limited and reduced. The bonding strength of plywood was not improved very much, especially the dry bonding strength, but the wet bonding strength was little enhanced for the active hydroxymethyl group contained in PVAc–NMA and PVAc–NMA–urea underwent a self-cross-linking reaction to improve the bonding strength and adhesion force to the bonded substrate. More importantly, the results from the industrial production experiments were shown to be very good.     

一种耐高温环氧模具胶衣的配制及其性能研究

通过气态SiO2对环氧树脂的改性研究,制备了符合辊涂工艺要求的高 T g玻璃钢模具胶衣树脂,研究了气态SiO2对环氧树脂粘度、触变性的影响,测试了剪切拉伸强度及模量、弯曲强度,并进行了样品模具的制作,对胶衣实际使用性能进行了评估。     

浸渍杨木用间苯二酚树脂剪切强度的研究

主要研究了间苯二酚树脂胶黏剂的制备,用其冷压氨基类树脂改性浸渍杨木,用于木结构房屋建筑。通过正交试验研究了甲醛与间苯二酚物质的量比、胶黏剂与固化剂质量比、冷压时间等条件对间苯二酚树脂胶黏剂性能湿剪切强度结果的影响。采用红外光谱、电镜分析与热重分析仪等分析,表征了间苯二酚树脂的结构与性能,且对树脂与试件断面处进行断面微观形貌分析。研究结果表明:当甲醛n(F)∶间苯二酚n(R)=0.8∶1,胶黏剂∶固化剂=10∶3,冷压60 min时,其检测结果为湿剪切强度6.12 MPa,煮沸剥离满足2个周期,满足GB/T 26899—2011《结构用集成材》标准要求。     

催干剂对氨基环氧树脂阴极电泳漆的影响

以氨基环氧树脂为基体树脂，Co^2 ,Pb^2 盐为催干剂合成了阴极电泳漆，并对膜性能进行考察，结果表明，所合成的阴极电泳涂料在PH值为6－7、电泳时间2min的条件下。加入不同的催干剂，在不同的烘干温度下，得到性能不同的漆膜。经过膝膜综合性能试验，结果表明，加入钴和铅复合催化剂，在160℃左右烘干20min，可得到完全固化，硬度较高、耐潮、耐盐、耐酸碱性较好的漆膜。