泰山玻璃纤维
道生天合
沃达重工 液压机 华征新材料 奥德机械
当前位置: 首页 » 复材学院 » 学术论文 » 正文

高温固化环氧树脂胶粘剂的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-04-24  来源:复材在线  作者:西北工业大学理学院应用化学系 李佳,季铁正,陈立新  浏览次数:132


      2.3EP胶粘剂体系的固化度

       在其他条件保持不变的前提下[如固化工艺均为100℃/2h等],PA651固化剂含量与EP胶粘剂体系固化度之间的关系如表3所示。由表3可知:随着PA651含量的不断增加,固化度呈先升后降态势,并且在w(PA651)=55%(相对于F-51质量而言)时达到最大值(99.13%),说明此时固化反应已基本完成。表4列出了不同固化条件与EP胶粘剂体系固化度之间的关系[w(PA651)=55%]。

 由表4可知:在其他条件保持不变的情况下,适当延长固化时间或提高固化温度,有利于提高EP胶粘剂体系的固化度。高温后期处理可消除体系内的残余应力,有利于提高固化物的力学性能和耐热性。综合考虑DSC的峰值温度及实际使用要求,初步确定本研究的固化条件为“100℃/3h”(中温固化)和“室温/1d→170℃/1h”(高温固化)。

  2.4EP胶粘剂中填料的选择

  在其他条件[如m(F-51)∶m(PA651)=100∶55、固化条件为“室温/1d→170℃/1h”等]保持不变的前提下,m(气相白炭黑)∶m(高岭土)比例对胶接件力学性能的影响如图1所示。


       由图1可知:在满足胶粘剂操作性能的前提下,随着气相白炭黑比例的不断增加,胶粘剂的压缩模量逐渐上升,剪切强度呈先降后升态势,而压缩强度则呈先升后降态势;当m(气相白炭黑)∶m(高岭土)=15∶80时,胶粘剂的综合性能较好。
       这是由于高岭土的主要作用是增稠,若仅用高岭土改性EP胶粘剂时,煅烧后高岭土因失去了表面羟基[3]而与EP基体间的相容性变差,故胶接件因胶粘剂对铝合金表面的浸润性下降而具有相对较低的剪切强度;随着纳米气相白炭黑比例的不断增加,由于其表面含有硅氧烷和羟基等活性基团,故其与EP基体的相容性较好,并且固化体系中适量的气相白炭黑可形成有效的聚合物网络节点,致使胶粘剂的剪切强度增大[4]。

压缩强度与高岭土本身的密度较高、硬度较大以及粒度较细等有关[5]。压缩模量与固化物的交联密度密切相关[6],而影响交联密度的重要因素之一就是EP中环氧基间的距离和固化剂中官能团间的距离。非极性填料的引入会增加空间位阻,影响互穿网络结构的形成;未加填料时,虽然官能团间的距离较小,胶粘剂的交联密度很大,但其强度相对较低,故模量相对较小;加入填料时,随着m(气相白炭黑)∶m(高岭土)比例不断增加,空间位阻随高岭土含量减少而降低,胶粘剂的交联密度增大,同时气相白炭黑有效的补强作用,均有利于提高胶粘剂的压缩模量。

 2.5EP胶粘剂体系固化条件的确定

实际操作过程中希望固化温度的适用范围越宽越好,为此本研究在其他条件保持不变的前提下,通过比较中温固化条件和高温固化条件对胶接件力学性能的影响,优选适宜的宽固化温度范围,相关的测试结果如表5所示。由表5可知:中温固化胶接件的力学性能与高温固化基本相近,并且均满足相关标准中的指标要求,说明该配方的EP胶粘剂具有较宽的固化温度范围。

 

  2.6EP浇铸体的耐介质性能

 在其他条件保持不变的前提下,固化条件对EP浇铸体耐介质浸泡性能的影响如表6所示。由表6可知:EP浇铸体经中温固化或高温固化后,其在不同介质浸泡若干时间后的质量增量基本相近,并且均满足相关标准中的指标要求。
 

 3·结语

     (1)通过考察不同种类的固化剂、填料及其用量等对双组分EP胶粘剂性能的影响,研制出一种适用于中高温固化、具有良好力学性能的复合材料修补用EP胶粘剂。

      (2)当m(F-51)∶m(PA651)=100∶55、m(气相白炭黑)∶m(高岭土)=15∶80时,制成的EP胶粘剂的凝胶时间、流动性、力学性能和耐介质浸泡性能等均满足复合材料修补用胶粘剂的使用要求,并且其操作方便、快捷。


 

 
关键词: 环氧树脂胶黏剂
 
[ 复材学院搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
 
推荐图文
推荐复材学院
点击排行
(c)2013-2020 复合材料应用技术网 All Rights Reserved

  鲁ICP备2021047099号

关注复合材料应用技术网微信