化学与粘合

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2023年05期

  • 高强度绝缘胶性能及热分解动力学研究

    李博弘;陈泽明;贾晓莹;曹先启;曹文鑫;关悦瑜;王超;薛金龙

    389-391

    使用仪器分析方法分析了高强度绝缘胶的力学性能、黏度、热导率、体积电阻率和膨胀系数。采用热重分析法(TG),在空气气氛下分别以10、20、30、40℃/min的升温速率对丙烯酸酯基隔音复合材料的热分解进行了分析。实验结果表明高强度绝缘胶室温拉伸剪切强度为23.5 MPa,25℃黏度为92 000 m Pa·s,导热率为0.353 W/m·K,体积电阻率为3.5×1015Ω·cm。膨胀系数为5.44×10-5℃-1,在空气中300℃失重率为0.14%~0.80%;采用Kissinger方程和Flynn-Wall-Ozawa方程对高强度绝缘胶热分解动力学常数进行了计算,分别得出高强度绝缘胶的热分解活化能为82.71 k J/mol和78.27 k J/mol。

  • 以活性炭(AC)为载体,采用超声辅助乙二醇(EG)还原法制备了活性炭负载纳米钯催化剂(Pd/AC-EGus)。利用XRD、XPS、TEM等对催化剂的结构、组成和形貌进行了表征。纳米钯粒子(PdNPs)均匀分布在AC表面及孔道内,粒径分布在3.31~9.97 nm之间,平均粒径为5.93 nm,无明显团聚现象。在1 80℃,Pd/1 2H-NEC物质的量比为0.3%的条件下,Pd/AC-EGus-200/30催化1 2H-NEC脱氢反应,6 h时释氢量为5.43%(wt),产氢率达到93.7%。乙二醇为环境友好型弱还原剂,在超声辅助条件下可快速将Pd2+还原为Pd原子,有效缩短了还原时间,为负载型纳米催化剂的绿色制备提供了借鉴。

  • 航空发动机复合材料叶片用聚氨酯密封胶的研制

    吕虎;孙东洲;李岳;于国良;孔宪志

    397-400

    通过合成2,4’-甲苯二异氰酸酯预聚体、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体、含磷聚己内酯二元醇和端羟基聚丁二烯(HTPB)共聚物,并以适量填料、催化剂、助剂等制备了室温固化的聚氨酯密封胶。研究了提高聚氨酯密封胶对金属镍、钛合金的粘接强度和耐湿热性能以及耐振动疲劳的方法,包括合成含苯环的多异氰酸酯预聚体作为固化剂,合成具有羟基官能团的含磷聚己内酯二元醇,同时仍以异氰酸酯基作为端基。结果表明,含磷聚己内酯二元醇可有效提高密封胶对金属镍的粘接附着力,与端羟基聚丁二烯共聚物共用耐疲劳性能优异。综上实验制备了一种可满足航空发动机复合材料风扇叶片金属包边使用要求的聚氨酯密封胶。

  • 存储环境对铝合金胶接性能的影响

    程涛;高雪峰;孟凡苹;刘良威;李颜亮

    401-404+431

    首先对磷酸阳极氧化处理后的铝合金产品胶接性能的影响因素进行分析,发现存储环境对胶接性能的影响极为关键;对磷酸阳极氧化处理后的铝合金产品进行真空存储,存储前胶接强度为38.5 MPa,在洁净厂房下存放150 d胶接强度为29.2 MPa,强度下降24%,真空存储1 50 d胶接强度为38.95 MPa,与存储前胶接强度基本一致。将磷酸阳极氧化处理后的铝合金产品真空存储,能够延长胶接时效期,对提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。

  • ZnO微观形貌对其催化性能影响的研究

    景晗羲;裴霏;雷方超;赵伟斌;张志轩;程秋雨;张乔

    405-408+463

    利用高温分解法、沉淀法与水热法分别制备了微观形貌、粉体粒径尺寸各异的ZnO半导体催化材料。采用X射线粉末衍射、扫描电镜和紫外可见分光光度计等表征手段对所得催化材料的物相组成及微观形貌进行了详细分析,并研究了ZnO半导体材料对有机染料甲基橙(MO)的氧化降解效率。研究结果表明,相比其它两种方法合成的球形和不规则形貌的ZnO催化剂,通过水热法得到亚微米级棒状结构ZnO半导体材料表现出较高的催化活性,其能够有效活化过硫酸氢钾(PMS)产生氧化活性物种,经过3 min催化氧化反应后,MO的去除率达到100%。

  • 基于对苯二乙酸配位聚合物材料对抗生素感应的研究

    葛庆;张军;廖俊;张钢强;张美丽

    409-413

    以金属离子Zn(II)为金属源,对苯二乙酸(ppda)和均苯三咪唑(t ib)作为有机配体,通过水热法合成了配位聚合物[Zn3(Cl)4(ppda)(t i b)2]·H2O。在配位聚合物晶体结构中,Zn1和Zn2离子的配位数都是4,Zn3离子的配位数是5,分别形成变形四面体和六面体。每个均苯三咪唑配体连接3个Zn(II)离子形成一维无限带状链,同时对苯二乙酸反式桥链将一维带状链支撑形成一维孔洞结构,电负性较大的卤素氯离子与苯环氢、结晶水分子氢容易形成氢键,使得一维孔洞互相穿插,构成复杂的三维超分子结构。该配位聚合物在水中稳定性良好,有良好的荧光传感性能,可作为荧光传感器高效灵敏地检测水体系中的四环素(TEC),检出限为0.45μmol,荧光猝灭率为72.89%。荧光猝灭机理为光诱导电子转移和内滤效应协同作用。

  • 新型镁基骨胶粘剂的制备与微观结构分析

    杨帆;张爱琴;龚小涛;马安博

    414-417

    采用经不同高温煅烧后的医用级氧化镁、磷酸二氢钾作为骨胶粘剂的固相,去离子水作为液相,硼砂作为缓凝剂,成功制备一种新型镁基骨胶粘剂(MBA)固化试样。此外,还通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、煮水法等测试方法对不同制备条件下新型镁基骨胶粘剂进行深入微观结构分析。结果表明:液固比及氧化镁煅烧温度对MBA水化产物的相组成影响不大,水化产物主要是MgKPO4·6H2O(MKP)和MgKPO4·H2O,还含有大量未参与水化的氧化镁颗粒;镁基骨胶粘剂均为层片状显微结构。此外,增大液固比会导致MBA中的孔隙增多,孔径变大。

  • 黄原胶/玉米淀粉型农用保水剂的制备与结构表征

    杨玉娜;苏秀霞;付宏岐;王爱娜

    418-421+445

    以玉米淀粉、黄原胶、海藻酸钠、丙烯酸等化合物为主要原料,采用水溶液聚合法合成了一种可降解、吸水抗盐性能优良的绿色环保型农用保水剂,有望解决现有化学保水剂存在的吸盐水率低、降解性能差、环境污染严重等问题。该保水剂在土壤中用量为2%时,对去离子水的吸水性可达875 g,对自来水吸水可达686 g,吸盐水可达205 g,其吸水效果较好;并采用傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对产物保水剂进行了表征,同时对其分子结构、产物形貌进行了分析探索。

  • 土壤固化剂类型对稳定土耐久性能影响分析

    褚付克;李玉耀;李豪

    422-426+463

    以石灰、水泥熟料、钢渣粉、电石渣、废石膏等为原材料,制备一系列不同粒径的电石渣型和矿渣型土壤固化剂,分析两类固化剂不同粒径分别对黏土、沙土的改良效果,并对稳定土进行耐久性试验分析。结果表明:0.075~<0.15 mm规格改良效果总体上最明显;电石渣型固化剂对黏土改良效果优于沙土,矿渣型固化剂恰好相反;矿渣型固化剂的3 d无侧限抗压强度显著高于电石渣型,能迅速形成强度。相对于标准养护条件,现场养护条件下无侧限抗压强度均发生不同程度降低;干湿循环和冻融循环试验下,两种稳定土标准样和试验样无侧限抗压强度均随着循环次数增加不断增强,且循环试样强度均低于标准养护条件;相同条件下矿渣型-沙土类型的抗压强度低于电石渣型-黏土类型,强度损失也较低;但随循环次数不断增加,两种稳定土的强度损失率均不断增加,质量损失率先增加随后降低。

  • 为了减少混凝土制备过程中水泥的用量,提高混凝土结构的耐久性能,以粉煤灰和纳米二氧化硅部分代替水泥,以混凝土结构的抗压强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能为评价指标,分别考察了粉煤灰和纳米二氧化硅单独掺入以及复合掺入时对混凝土结构耐久性能的影响。结果表明:纳米二氧化硅的掺入能够明显提升混凝土试件的耐久性能,而粉煤灰的掺入则会在一定程度上降低混凝土试件的耐久性能;当掺入一定量的粉煤灰之后,再继续掺入纳米二氧化硅时,混凝土试件的耐久性能也可以得到较大幅度的提升,当粉煤灰的掺量为20%、纳米二氧化硅的掺量为3%时,混凝土试件的耐久性能较好,粉煤灰和纳米二氧化硅起到了良好的协同增效作用。研究结论认为粉煤灰和纳米二氧化硅复合掺入能够有效提高混凝土结构的耐久性能,延长其使用寿命。

  • 为了明确混凝土粘接材料的疲劳断裂性能,进行冲击荷载下混凝土粘接材料断裂性试验研究。按照粗骨料粒径由小到大的规律制备三种混凝土试件,将混凝土试件进行断裂处理后,以E-44环氧树脂为基础制备粘接材料,进行混凝土粘接,研究不同冲击荷载与冲击速度下混凝土粘接材料的疲劳断裂性能。结果表明,冲击荷载较大且作用时间短的情况下,粘接材料会迅速出现疲劳断裂现象;冲击荷载速度较快时也会导致粘接材料出现严重断裂现象;混凝土试件的粗骨料粒径越大,遭受冲击荷载时粘接材料越容易出现断裂情况。

  • 在钢结构建筑高度应力部分粘贴某些特殊材料,能够有效缓冲受到的破坏力,提高结构安全性。在此情况下,对粘结界面的受力性能有着较高的要求。在此背景下,进行钢结构建筑粘结界面的受力性能研究是十分必要的。选取实验材料与设备,制作试件并在上面布设应变片和位移传感器,利用液压伺服万能试验机按照荷载加载制度对试件施加压力,应变片和位移传感器采集数据,分析粘结界面的受力性能,包括开裂荷载、极限荷载、荷载-应变曲线、荷载-位移曲线、抗剪强度、抗压强度以及抗弯强度。结果表明:温度高、温度低都会导致试件的开裂荷载和极限荷载下降,且后者要比前者下降得更多。开始时,应变值开始与荷载呈正相关,当达到开裂荷载节点时,应变值下降并随之继续呈现上述趋势,当到达极限荷载节点时,应变值直线下降。在荷载加载初期,位移随着荷载的增加而增大,当到开裂荷载时,曲线斜率逐渐平缓,当到达极限荷载后,曲线骤降并迅速归零。-10℃时试件抗压强度最低,20℃时试件抗压强度最高,而50℃相对于20℃有所下降,但是下降程度并不大。随着温度的升高,抗弯强度随之降低。不同的温度工况下,抗剪强度相差不大。

  • 脱酮肟型RTV-1密封胶的制备及其粘接性能的研究

    陈炳耀;吴健涛;全文高;邓映礼

    446-448+479

    试验选用α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷(简称107胶)为基胶,采用活性纳米碳酸钙为补强填料,通过添加适量的交联剂、偶联剂、催化剂等功能型助剂,制备出一款粘接强度高、拉伸伸长率优异的脱酮肟型RTV-1密封胶。试验考察了107基胶黏度、填料用量、交联剂与偶联剂种类对RTV-1密封胶粘接性能的影响。结果表明,采用黏度为80 000 m Pa·s的107胶为基料、甲基混合液为交联剂、3-氨丙基三甲氧基硅烷作偶联剂、碳酸钙填料用量为80份(质量份)时,按此配方制备的密封胶硫化速率适中,此时的密封胶粘接性能优异,满足于玻璃、铝片和不锈钢等建筑基材的粘接密封需求。

  • 分子量调节剂型十二硫醇合成方法与应用前景

    田勇;徐虹;吴绵园;梅立鑫;李淑辉;王艳华;李猛

    449-453

    十二硫醇作为ABS树脂、丁苯橡胶和丁腈橡胶等高分子材料的聚合分子量调节剂,是重要的有机硫化工产品。随着我国ABS树脂的产能扩张,十二硫醇年需求量呈快速增长趋势。然而目前我国的十二硫醇主要依赖进口,价格以及供应受国际市场的影响、制约。介绍了合成十二硫醇的几种主要方法,结合国内ABS树脂等的生产现状及未来几年产能变化,展望了十二硫醇的应用前景,同时对十二硫醇国产化提出了建议。

  • 七甲川菁染料研究进展

    任浩;郑立辉;杜博奥

    454-458

    七甲川菁染料由于摩尔吸光系数大、荧光量子产率高、结构可调、吸收和发射均在近红外区等优势,被广泛应用于生物影像、离子检测、新能源等领域。但独特的结构特征也使其在水溶性、光稳定性等方面具有一定的缺陷。基于分子结构特征,通过结构调控来改善其在光谱特性、水溶性、光稳定性、荧光量子产率等方面的性能,并拓展其在生物分析等领域的应用已成为七甲川菁染料研究的热点。重点分析了七甲川菁染料分子端位杂环类型(吲哚、苯并噻唑、苯并恶唑、苯并硒唑)及其结构修饰,多甲川链类型(直链和刚性桥环)及其结构修饰等方面取得的研究进展,并重点分析了甲川链中位取代及取代基对分子性能影响规律。最后对七甲川菁染料的发展趋势进行了展望。

  • 无机填料在丙烯酸酯结构胶粘剂中的应用进展

    刘淑迪;李岳;孙东洲;于国良;吕虎;孔宪志

    459-463

    双组分丙烯酸酯结构胶粘剂应用范围广,可用于粘接金属、非金属材料,应用于飞机、汽车、建筑、电子产品等领域。填料因其自身特性而无法溶解于胶粘剂体系,但经过改性之后,填料与胶粘剂之间的相互作用可以改善胶粘剂的机械性能、增加其黏度、促使胶粘剂与基体之间获得更好的附着力等。因此,通过无机填料改性研究赋予丙烯酸酯结构胶粘剂优异的性能,是丙烯酸酯结构胶粘剂的一个发展趋势。从力学性能、导热性、耐湿热性和耐腐蚀性能等方面综述了近些年来无机填料在丙烯酸酯结构胶粘剂中的应用研究,并对无机填料改性丙烯酸酯结构胶粘剂的应用前景进行了展望。

  • 我国居民膳食以大米、小麦粉为主,而大米小麦的主要成分为淀粉。淀粉能引起血糖的上升和胰岛素的降低,这是由于淀粉分子结构存在一种特殊的螺旋结构,可以通过淀粉与某些配体相互作用形成淀粉基复合物改变结构,引起消化性能改变来维持血糖血脂稳态、改善肠道菌群结构等,进而对机体健康有着重要的影响。综述了近年来国内外关于淀粉与脂肪酸、多酚及蛋白质相互作用机理及对淀粉消化特性的影响,探讨了三种复合物的结构、抗消化原理和研究进展,并对三者进行了对比分析,并通过淀粉基复合物实现对淀粉消化性的调控进行展望,对抗消化性淀粉保健食品的开发具有理论参考和借鉴意义。

  • 为了提高引气混凝土在硫酸盐干湿循环环境下的抗侵蚀能力,采用粉煤灰等量替代水泥的方式,以混凝土试件的质量损失率和抗压强度值为评价指标,考察了不同粉煤灰掺量对不同强度等级引气混凝土抗硫酸盐干湿循环侵蚀能力的影响。试验结果表明:粉煤灰的掺入能够有效降低三种不同强度等级引气混凝土在硫酸盐干湿循环试验后的质量损失率,并能有效提高引气混凝土试件的抗压强度值;当粉煤灰的掺量达到20%时,三种不同强度等级(C30、C35和C40)的引气混凝土试件质量损失率均可以达到最低(分别为1.23%、1.16%和1.05%),而抗压强度值均可以达到最大(分别为45.8 MPa、50.6 MPa和61.8 MPa),有效提高了混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀能力。研究结果表明,粉煤灰的掺入可以有效降低引气混凝土硫酸盐侵蚀的损害程度,延长混凝土试件的使用寿命。

  • 单组分脱醇型硅酮胶制备及其固化性能的研究

    徐尚仲;陈炳耀;全文高;杨永强

    473-475+479

    优选α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶(107胶),以纳米碳酸钙为填料,适配交联剂、偶联剂、催化剂等功能助剂,旨在研究一款硫化速度快、固化深度理想的脱醇型工程硅酮胶,以提升施工、装饰效率。试验中逐一分析了107基胶、交联剂、偶联剂以及固化促进剂对硅酮胶固化性能的影响。试验发现,向100份黏度60 000 m Pa·s的107基胶中,搭配加入4份交联剂,0.4份固化促进剂、以及少量双氨基偶联剂,以此配方制备的单组分脱醇型室温硫化硅酮胶综合性能优异,其表干时间为12 min,24 h固化深度为2.2 mm,完全硫化时间为48 h,基本满足电子电器高效施工需求。

  • 新型低VOC液态密封胶的研制

    邓映礼;陈炳耀;姚荣茂;李军

    476-479

    试验优选丁腈橡胶为密封胶主原料,采用适当的改性酚醛树脂、填料去优化液态密封胶的成膜性、物理粘接性以及耐介质性等,通过把控好溶剂原料的VOC值以满足低挥发性、低毒有机物含量的要求;试验结果发现,选用LG化学LG3250丁腈橡胶为主剂、改性酚醛树脂PF,以丙酮、精醋酸甲酯、碳酸二甲酯、120#汽油搭配为低毒溶剂原料,以此为配方所制备的液态密封胶黏度为74.35 m Pa·s、耐压性(25℃)8.91 MPa、剪切强度为0.70 MPa、VOC实测值为193.6 g/L,满足GB/T33372-2020《胶粘剂挥发性有机化合物限量》标准要求,有良好的应用发展前景。

  • 以十六碳脂肪酸为起始原料,采用无水的三氧化二铝和氧化钡为二元催化剂,先与环氧乙烷发生聚合反应,再用环氧丙烷封端,最后通过甲基化反应引入末端甲基,得到了PO封端的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE,将FMEE进一步与氯磺酸反应得到磺化盐FMES,测试产物FMES的HLB值、乳化力、分散力、闪点、密度等性能,将阴离子磺酸盐FMES与非离子OP-8组成二元体系,作为清蜡剂的表面活性剂组分,并通过单因素试验确定了FMES和OP-8用量为1∶1时有最佳的清蜡效果,将FMES/OP-8二元体系与200#溶剂油和粗苯复配,最终得到清蜡剂的配方为FMES 6%,OP-8 6%,200#溶剂油24%,粗苯60%,正己醇3%,乙二胺二邻苯基乙酸钠1%。该乳液型清蜡剂不仅有良好的清防蜡效果,而且还具有一定的降黏能力,改善原油的流动性,可以很好地辅助热洗清蜡工艺。