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室温固化型环氧胶黏剂的耐高温改性研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-24  浏览次数:1734
核心提示:室温固化型环氧胶黏剂的耐高温改性研究 朱可嘉长沙理工大学交通运输与工程学院湖南长沙410004【摘要】研究

                                   室温固化型环氧胶黏剂的耐高温改性研究
                                                        朱可嘉
                       长沙理工大学交通运输与工程学院 湖南长沙 410004
    【摘要】研究选用通用型双酚A型环氧树脂(E-51)与一种改性型固化剂按设计比例均匀拌合,在室温条件下进行固化;再通过高温拉剪试验来验证该改性环氧胶黏剂的高温使用性能;对比环氧胶改性前后耐高温性能变化并提出相应后续研究展望。
    【关键词】环氧胶黏剂;固化剂;室温固化;改性
    1、概述
    环氧树脂具有粘接强度高、收缩率低、易于加工成型,耐化学腐蚀性等优点,作为耐高温胶黏剂的基体,受到研究者的广泛关注。环氧树脂里加入固化剂后,因固化剂的不同,固化条件和固化程度不同,环氧胶黏剂最后的耐热性相差很大。通常制备耐高温环氧树脂胶黏剂的方法有两种:一是采用或合成耐高温型树脂,然后就是使用高温固化剂或对其进行改性。本研究通过对固化剂进行复配改良,得到一类可以在室温下固化,又可以在高温下使用的环氧胶黏剂,不需要高要求的高温固化设备,施工便利,工艺性能又十分优异,满足市场实际需求。
    2、试验部分
    2.1主要试验材料
    双酚A型环氧树脂(E-51),改性型胺类室温固化剂,二缩水甘油醚环氧(600号稀释剂),促进剂,拉剪强度仪等
    2.2试验配方及方案
    2.2.1试验配方

    2.2.2试验方案
    按照试验设计要求的各组分比例,将材料分成A、B两个组分,环氧树脂和稀释剂为A组分,固化剂和促进剂为B组分,分别制备封装保存;在20℃室温条件下将A、B组分均匀搅拌,24h后达到完全固化;将拉剪试模磷化处理后清水洗净并用棉布擦干;在处理好后的钢板上均匀涂抹胶黏剂,涂抹厚度为0.2~0.4mm;将试件在室温条件下养护72小时,再分别测定试件在20℃、150℃、200℃时拉剪强度。
    3、试验结果及数据分析
    3.1试验结果

    3.2试验数据分析
    在实际应用中,很多工艺都要求环氧胶在室温条件下固化,而常用的胺类室温固化型环氧胶无法在超过100℃长期工作。通过试验数据可以知道改性后的环氧胶黏剂在150℃条件下拉剪强度超过9MPa,200℃高温下,拉剪强度任然大于4MPa,适用于常温到170℃各种金属、非金属粘接。试验证明该改性型环氧胶热变形温度大,而且热膨胀系数小,可以作为耐高温环氧胶黏剂。
    4、结语及展望
    4.1结语
    实际上支配固化的环氧树脂耐热性的是环氧树脂的化学结构及官能团数,本研究通过对B组分中固化剂进行改性复配得到可在室温条件下固化的耐高温环氧胶黏剂,可以广泛应用于多种耐高温粘接环境,如:耐高温电器、传感器、耐高温复合材料、钢桥面结构铺装、鼓风机叶片粘接等。提高固化温度会有利于固化产物耐热性的提高,该改性环氧胶配方在提高固化温度的情况下,耐热性将会进一步得到提升。
    4.2研究展望
    后续研究中还可以对固化剂进行进一步改性复配处理,以满足更高温度的粘结工艺需求;另一方面也可以对树脂进行改性,如采用纳米橡胶改性环氧树脂等,而一般使用耐高温型环氧树脂固化后,虽交联密度高、内应力大、耐热性好,但相应存在质脆、抗疲劳、抗冲击性差等缺点,所以通过对树脂的改性以及改变填充物、增韧剂等组分得到各方面性能优良的室温固化型环氧胶黏剂,进一步提高其的耐热性,扩大应用范围是非常重要的。
参考文献
[1]胡玉明,吴良义.固化剂[M].北京:化学工业出版社,2004.
[2]王珂,虞鑫海,徐永芬.耐高温环氧树脂胶粘剂的研究进展[J].粘接,2013.
[3]李春华,齐暑华,王东红.耐高温有机胶粘剂研究进展与粘合[J].中国胶粘剂,2007.
[4]胡孝勇,袁晓玲.耐高温环氧树脂胶粘剂研究进展[J] .化学与粘合,2009.

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关键词: 耐高温 环氧 胶黏剂
 
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