科研报告
耐高温保护膜压敏胶的制备及性能研究
王 虎1，胡 维2，林克华3，陈其辉1，洪茂椿1，傅和青1,2
（1.中国科学院福建物质结构研究所，福建 福州 350002；2.华南理工大学化学与化工学院，广东 广州 510640；3.福建友谊胶粘带集团有限公司，福建 福州 350300）
【摘 要】以丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸-2-乙基己酯（2-EHA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸月桂酯（LA）为原料，β-羧乙基丙烯酸酯（β-CEA）为内交联剂，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为改性剂，三甲基六亚甲基二异氰酸酯（TMDI）为固化剂，乙酸乙酯为溶剂，制备了一种高性能耐高温的溶剂型丙烯酸酯保护膜压敏胶。研究了内交联剂β-CEA、改性剂KH-570、单体LA和固化剂TMDI的添加量对保护膜压敏胶性能的影响。研究结果表明：当β-CEA的添加量为5%时，保护膜压敏胶的水接触角为75.2°，润湿性能最佳；当KH-570的添加量为2.5%时，保护膜压敏胶的吸水率最低为3.5%；随着单体LA和固化剂TMDI含量的增加，保护膜压敏胶的耐高温性能显著提高。当配方中w(β-CEA)=5%、w(KH-570)=2.5%、w(LA)=7%、w(TMDI)=2.0%时，保护膜压敏胶的水接触角为75.2°，吸水率为3.5%，初粘力为6号球，持粘力为24 h，180°剥离力为4.0 N/25 mm，在100 ℃下放置8 h后无残胶，在80 ℃、90%RH的条件下放置100 h不发泡。
【关键词】压敏胶；耐高温；丙烯酸酯；保护膜
新型双酚S衍生四官能度环氧树脂的制备及固化性能
杨志坚1，李 鲲1，范克凡1，赵富贵1，赵维维2，程 珏1，张军营1
（1.北京化工大学，碳纤维及功能高分子教育部重点实验室，北京 100029；2.异质多界面电磁功能结构胶接及封装联合实验室，中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，山东 济南 250023）
【摘 要】四官能度环氧树脂因其交联密度高而具有良好的耐温性和优异的力学性能，其中AG-80是综合性能较佳的高性能复合材料基体树脂。但是，结构特点导致AG-80存在韧性差、黏度高、储存不稳定、交联程度受限等问题，这在一定程度上限制了AG-80的使用工艺和固化性能的发挥。为了解决这些问题，本文设计并采用两步法合成了一种新型的四官能度环氧树脂——双酚S四官能度缩水甘油醚(SEP)。通过红外、核磁、质谱等确定了SEP的结构，采用差示扫描量热仪、热机械分析仪、动态热机械分析仪、热重分析仪等分析了SEP的固化行为及固化物的性能。研究结果表明：⑴与AG-80相比，SEP环氧树脂在25 ℃下的黏度更低，为52.56 Pa·s，这表明SEP环氧树脂具有更好的加工流动性。采用甲基六氢苯酐为固化剂时，SEP的固化温度比AG-80环氧树脂低，且储存更加稳定。⑵对比研究了SEP和AG-80改性双酚A环氧树脂（E-51）的性能，当SEP的质量分数为30%（SEP-30）时，其拉伸强度达到85.77 MPa，冲击强度达到18.74 kJ/m2；而AG-80在相同固化温度下的拉伸强度为68.25 MPa，冲击强度为12.61 kJ/m2，表明SEP体系的拉伸强度和冲击强度均比AG-80体系的高。通过SEM断面形貌进一步确定，SEP共混体系具有比AG-80体系更好的力学性能。⑶所有SEP共混体系的Td5比AG-80体系的高。800 ℃下的SEP体系的残碳率最高达到16.9%，而AG-80体系在800℃下的残碳率最高达到9.9%，这表明SEP具有比AG-80更好的热稳定性。⑷与AG-80环氧树脂相比，SEP环氧树脂表现出更好的力学性能和耐热性能，为同时实现增强、增韧提供了可能，并使其有望在航空航天等高温领域得到较大的应用。
【关键词】四官能度环氧树脂；机械性能；热稳定性；甲基六氢苯酐
仿生聚天冬酰胺衍生物聚合物胶粘剂的制备及其性能
刘 华1，蔡桂娣1，王 博2
(1.山东宏旭化学股份有限公司，山东 东营 257200；2.吉林工程技术师范学院生物质功能材料交叉学科研究院，吉林省秸秆基功能材料重点实验室，吉林 长春 130012)
【摘 要】用于组织固定和伤口护理的生物胶粘剂的开发仍然是一个挑战。本研究采用聚琥珀酰亚胺为基体，引入三种不同组合的多巴胺(DOPA)、乙醇胺(EA)和疏水氨基辛烷(OA)，合成了聚天冬酰胺衍生物，并通过连续氨解反应分别制备了聚天冬酰胺衍生物PolyAspAm(DOPA/EA)和PolyAspAm(DOPA/OA/EA)胶粘剂。研究结果表明：⑴不同含水量的PolyAspAm(DOPA/EA)胶粘剂在玻璃基材上的拉伸剪切强度具有较大差异，且含水量降低，拉伸剪切强度变大。当PolyAspAm(DOPA/EA)胶粘剂中水分含量降低到7%时，拉伸剪切强度明显升高到0.6 MPa。⑵PolyAspAm(DOPA/OA/EA)胶粘剂在不同基材上的拉伸剪切强度均大于PolyAspAm(DOPA/EA)胶粘剂。在常用基材如玻璃、塑料基材（PMMA）和锡箔纸上，PolyAspAm(DOPA/OA/EA)胶粘剂的拉伸剪切强度可分别达到(0.36±0.032) MPa、(0.28±0.021) MPa和(0.29±0.024) MPa。⑶PolyAspAm(DOPA/OA/EA)胶粘剂具有较好的粘接稳定性，对玻璃基材应用14 d后，拉伸剪切强度达到最高值(0.65±0.029) MPa。⑷在PolyAspAm(DOPA/OA/EA)聚合物中引入物质的量为5%的高碘酸钠，可以提高胶粘剂的内聚力，对玻璃基材的拉伸剪切强度从(0.36±0.032) MPa提高到(0.51±0.039) MPa。
【关键词】生物胶粘剂；多巴胺；聚天冬酰胺；仿生；疏水
聚氨酯胶与玻璃界面粘接分子动力学研究
沈鹤飞1，韩晓辉1，尹承泽2，王 睿1，郑自芹2，梁景恒2
(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111；2.中国兵器工业第五二研究所烟台分所有限责任公司，山东 烟台 264003)
【摘 要】为了研究界面分子对聚氨酯密封胶与玻璃界面的作用机制，本研究建立了聚氨酯胶/玻璃界面的微观结构模型。采用分子动力学模拟方法，从分子尺度上解释聚氨酯胶/玻璃粘接界面作用机制。研究了水分子和底涂剂主要成分对两者界面的影响，并通过拉伸剪切试验进行了验证。模拟研究结果表明：界面中水和底涂剂的添加能够提升聚氨酯胶在玻璃表面的吸附速率，其中底涂剂在聚氨酯分子向SiO2表面运动的过程中充当了桥梁的作用，促使聚氨酯分子更快地吸附在SiO2表面。通过计算三种构型的相互作用能发现，界面中水分子和底涂剂的存在会显著提升界面的结合能，使得聚氨酯分子更容易与SiO2表面形成优良的粘接界面。拉伸剪切试验结果表明，高湿和底涂两种表面处理工艺确实能够改善胶接接头中聚氨酯胶和玻璃基材之间的界面结合性，试验结果与模拟结论相符。界面中水分子和底涂剂通过多种类型的相互作用，如远程的范德华力和近程的氢键、化学键等促进界面紧密结合，提升了聚氨酯胶/玻璃胶接接头的粘接性能。
【关键词】聚氨酯密封胶；界面作用机制；分子动力学模拟
温度对石英纤维增强中温固化环氧树脂复合材料性能的影响
鹿海军1,2，张杜鹃1,2，李亚锋1,2
(1.中国航空制造技术研究院复合材料技术中心，北京 101300；2.先进复合材料重点实验室，北京 100095)
【摘 要】研究了温度对石英纤维增强中温固化环氧树脂复合材料性能的影响，对材料导热、热膨胀系数、力学性能以及介电性能等进行了表征。研究结果表明：组成复合材料的树脂和纤维在导热、热膨胀性能上具有明显差异，这是引起材料在受热过程中产生内应力的关键因素；干态条件下，在-50~80 ℃范围内，复合材料的强度随温度升高而降低，模量无显著变化，复合材料的力学性能稳定性良好；吸湿后材料的力学强度、模量均显著降低，长期湿热环境对复合材料树脂、纤维及二者界面均会产生显著破坏；不同温度下恒温后，AC319树脂和QW280/AC319复合材料的介电常数和损耗均随温度升高而增大，且介电损耗的变化幅度高于介电常数，材料极性基团的可动性（偶极取向能力）是决定树脂及复合材料介电常数和损耗的关键因素；树脂和复合材料的介电常数在升温跟踪过程中表现出相反的变化规律，树脂的介电常数先增后减最后趋于稳定，而复合材料的介电常数则先减后增再趋于稳定，主要由复合材料的界面层所致。
【关键词】温度；复合材料；力学性能；介电性能
研制和应用
张 晟，张晨晖，金 星，刘志丹
（西安导航技术研究所，陕西 西安 710068）
【摘 要】基于星载产品对导热绝缘胶可靠性应用，开展了球栅阵列（BGA）器件底填胶空洞测试方法及空洞率评估的准则研究。采用菊花链网络结构试验件，通过导热绝缘胶填充工艺验证，明确了空洞的来源过程，及各过程的主要影响因素。阐述了空洞对端机模块的影响机理及后果，根据空洞位置建立了3种空洞类型。采用工业射线计算机层析成像检测（CT）断层扫描成像系统及像素面积统计法，实现了大尺寸金属封装BGA器件底填胶空洞率的计算。研究结果表明：环境试验对空洞率有一定程度的增大影响，但该增大对菊花链试验件电性能基本没有影响；验证了菊花链试验件具有经受热循环、正弦振动、随机振动及热真空环境应力的能力，导热绝缘胶填充空洞率可以满足菊花链器件试验要求；明确了BGA器件导热绝缘胶填充空洞率的可靠性评估准则及判据示例，为填充工艺优化改进提供了指导依据。
【关键词】导热绝缘胶；BGA器件；菊花链；空洞率；工业CT；环境试验；评估准则
抗冲击UV固化密封胶的制备与性能研究
汪尧双，陆信航，王世伟，谢守华
（国光电器股份有限公司，广东省电声电子技术研发与应用企业重点实验室，广东 广州 510800）
【摘 要】通过使用不同的丙烯酸酯单体制备了不同的UV密封胶，对比了不同单体对胶粘剂力学性能、耐温性能、抗冲击力以及耐水性能的影响。研究结果表明：单体表面张力与胶粘剂对PC/PC剪切力成反比，胶粘剂耐温性能与单体的玻璃化转变温度（Tg）成正比，向胶粘剂中添加高Tg稀释剂单体，可以显著提升胶粘剂的耐温性能；胶粘剂的抗冲击性能受两方面影响，一方面受胶粘剂与基材的粘接力影响，另外一方面胶粘剂需要同时具备高屈服强度和高断裂伸长率，选用25%含量的丙烯酸异冰片酯（IBOA）单体抗冲击强度能达到最大化；胶粘剂单体中醚键含量越多，吸水率越高，耐水性越差，添加25%含量的双环戊烯基丙烯酸酯（DCPA）单体胶粘剂的耐水性能较好。
【关键词】抗冲击性；耐水性；稀释剂单体；UV密封胶
膨化聚四氟乙烯密封材料应用性能研究
李 言1，窦 鹏1，惠 鑫1，任 杰2，龚海波2
（1. 中国航空制造技术研究院，北京 100024；2. 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，四川 成都 610091）
【摘 要】对比分析了四种膨化聚四氟乙烯材料(A~D)的力学性能、尺寸收缩率、压缩应力松弛和密封性能，探讨了材料均匀性对密封效果的影响，并探究了材料均匀性与密封性能的构效关系。研究结果表明：密封材料C的拉伸强度、耐介质稳定性、高温抗压缩应力松弛性和短/长时密封效果均为最佳，其基本应用性能最好；密封材料A的尺寸收缩率、压缩应力松弛和短时密封效果均优于密封材料B，但是，密封材料A在多次重复密封试验中发生了泄漏；密封材料B的长时密封效果优于密封材料A。材料均匀性是决定膨化聚四氟乙烯密封材料长期密封效果的重要因素。在力学性能、尺寸收缩率、压缩应力松弛和力学性能结果相差不大时，材料均匀性越差，多次重复密封性能越差。因此，未来工程上在选取膨化聚四氟乙烯密封材料时，在参考材料基本应用性能指标的基础上，不同厂家材料的均匀性也是需要考虑的关键因素。
【关键词】膨化聚四氟乙烯；密封材料；密封效果；应用性能；材料均匀性
热熔压敏胶配方对自黏高分子防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响
贺 电
（中石化巴陵石油化工有限公司橡胶部，湖南 岳阳 414014）
【摘 要】以苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）、增黏树脂、增塑剂为原料，制备得到SIS热熔压敏胶。将其均匀涂布在HDPE片材上，制得所需自黏高分子防水卷材。考察了不同种类的SIS牌号、增黏树脂、增塑剂及其加入量对热熔型自黏高分子防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响，优化了自黏高分子防水卷材热熔压敏胶配方。研究结果表明：制备自黏高分子防水卷材热熔压敏胶的理想原料为SIS-1716、氢化C5石油树脂和聚异丁烯PB-950；最佳配方为100份总质量中，SIS-1716为30份，增黏树脂为53~55份，增塑剂PB-950为15~17份。此配方下制备的自黏高分子防水卷材与后浇混凝土的剥离强度可达3.60 N/mm以上。
【关键词】热熔压敏胶；配方；自黏；高分子防水卷材；剥离强度；影响
专题与综述
改善苯乙炔基封端聚酰亚胺加工性能的研究进展
刘彩召，张 松，张 斌，孙明明，张绪刚，李坚辉
(黑龙江省科学院石油化学研究院，黑龙江 哈尔滨 150040)
【摘 要】作为一类综合性能优异的有机高分子材料，聚酰亚胺广泛应用于航空航天、精密器械、汽车、电子电器等诸多领域。苯乙炔基封端聚酰亚胺具有耐温等级高、机械性能好、阻燃性优异、固化时无小分子释放等优点，但也存在熔融温度高、熔体黏度大、溶解度低等缺陷，限制了其应用范围。本文对改善苯乙炔基封端聚酰亚胺加工性能的研究现状进行了综述，并对其未来发展方向进行了展望。
【关键词】低黏度；溶解性；苯乙炔基；聚酰亚胺；加工性能