新型高性能環(huán)氧膠粘劑的制備與性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂是聚合物復(fù)合材料中應(yīng)用最廣泛的基體樹(shù)脂，它是一種重要的熱固性樹(shù)脂。它具有粘接強(qiáng)度大，絕緣性能好，耐高低溫等很多優(yōu)點(diǎn)，因此在膠粘劑、涂料等諸多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用;但是因?yàn)樗慕宦?lián)密度很大，所以?xún)?nèi)應(yīng)力大，因此存在著脆性大，耐濕熱性能差等一些不足，限制了它在很多高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的改性成了目前很熱門(mén)的也是很實(shí)用的一種方法。
　　 一般通過(guò)兩種方法來(lái)獲得高性能的環(huán)氧膠粘劑:一、研制新型高性能環(huán)氧樹(shù)脂;二、利用共混或

2、者共聚的方法對(duì)現(xiàn)有的環(huán)氧樹(shù)脂體系進(jìn)行改性。本實(shí)驗(yàn)主要采取現(xiàn)有的工業(yè)用環(huán)氧樹(shù)脂，采用共混和共聚的方法來(lái)制備新型的環(huán)氧樹(shù)脂體系。本實(shí)驗(yàn)主要分為以下幾個(gè)部分，分別進(jìn)行粘度、拉伸剪切強(qiáng)度、接觸角、凝膠化時(shí)間、電學(xué)性能和吸水率等的跟蹤測(cè)試，得出有效真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 改變固化劑MTHPA與K-12的比例對(duì)于ECC202環(huán)氧樹(shù)脂的影響。實(shí)驗(yàn)分為五組，向相同質(zhì)量的ECC202環(huán)氧樹(shù)脂中加入不同比例的固化劑MTHPA和K-12，且MTHPA

3、與K-12的質(zhì)量之和相同。只用K-12的粘度最低;各配方的拉伸剪切強(qiáng)度在14MPa-18MPa之間，隨著K-12的含量增加而變大;活化能在70kJ/mol-75kJ/mol之間;表面能都在54mJ/m2到60mJ/m2之間變化。
　　 研究不同種類(lèi)固化劑對(duì)于兩種環(huán)氧樹(shù)脂共聚物的性能影響。實(shí)驗(yàn)分為四組，每組樣品中含有相同質(zhì)量的TGDDM和ECC202環(huán)氧樹(shù)脂，分別加入相同質(zhì)量的固化劑DDS、DDM、L-固化劑、L-固化劑，然后在1

4、、2、3號(hào)樣品中加入相同質(zhì)量CE793，4號(hào)樣品作為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不加CE793。用DDM做固化劑的凝膠化時(shí)間變化最大;L-固化劑的表觀(guān)活化能最大，加稀釋劑的配方的反應(yīng)速率比不加稀釋劑的慢。各配方的吸水率相差不大，為5％-6％。用L-固化劑做固化劑的拉伸強(qiáng)度最高，為20MPa，不加稀釋劑的試樣試樣比加稀釋劑的試樣拉伸強(qiáng)度小。改變兩種環(huán)氧樹(shù)脂ECC202/TGDDM中兩組分的比例對(duì)于性能的影響。實(shí)驗(yàn)分為五組，改變TGDDM和ECC202的

5、比例，但是使每組的TGDDM與ECC202環(huán)氧的質(zhì)量總和相同，然后用L-固化劑進(jìn)行固化。隨著ECC202環(huán)氧樹(shù)脂比例的增加，體系的凝膠化時(shí)間不斷變大。各配方的活化能基本保持在80kJ/mol-95kJ/mol之間。隨著TGDDM比例的增大，體系的粘度減小。TGDDM∶ECC202=1:2和1:4時(shí)，粘接強(qiáng)度達(dá)到了20MPa以上。各組配方均有較低的吸水率和優(yōu)異的疏水性能。
　　 有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備及性能研究。按照有機(jī)硅

6、樹(shù)脂SR-22000與E-51環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量比為2％，4％，6％，8％，10％配制樣品。按照E-51環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的一定比例加入650固化劑與K-12固化劑，制成確定有機(jī)硅和環(huán)氧樹(shù)脂最佳配比的一系列配方，進(jìn)行各項(xiàng)性能的跟蹤測(cè)試，確定出當(dāng)SR-22000含量為6％時(shí)候的各項(xiàng)性能最佳。采用此配比，按照按照上述方法制得有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，采用各種不同比例的固化劑，測(cè)試其各項(xiàng)性能。當(dāng)使用固化劑P-1000與MTHPA時(shí)，凝膠化時(shí)間最長(zhǎng)，粘度最

7、高;當(dāng)使用固化劑K-12時(shí)，吸水率最低;當(dāng)使用固化劑650時(shí)，活化能最低，機(jī)械強(qiáng)度最高。
　　 端羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧膠粘劑的制備及性能研究。按照端羧基丁腈橡膠樹(shù)脂與E-51環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量比為5％，8％，10％，12％，14％配制樣品，分別采用MTHPA和K-12做固化劑，制得膠粘劑試樣。MTHPA做固化劑時(shí)，當(dāng)CTBN與E-51的質(zhì)量比為8％時(shí)，凝膠化時(shí)間最長(zhǎng)，活化能也最低;當(dāng)質(zhì)量比為14％時(shí)，粘度最大，機(jī)械強(qiáng)度最大，吸水率最低