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增强材料的微观结构对环氧胶粘剂性能的影响
作者:黄凯兵 任丹凤 王建 赵上元
来源:《湖南大学学报·自然科学版》2010年第12期
摘要:分别采用具有不同微观结构的增强材料纳米二氧化硅(nano-SiO2,零维)、钛酸钾晶须(PTW,一维)和纳米有机蒙脱土(OMMT,二维)增强增韧改性环氧树脂胶粘剂,对比研究了3类增强材料对环氧胶粘剂的粘接强度、表观粘度、浇铸体冲击韧性和耐热性能的影响,结果表明:当分别加入2%,6%和6%(ω/ω)的nano-SiO2,PTW和OMMT时,胶粘剂的综合力学性能和耐热性有显著增加;当添加量分别为2%时,胶液(A组分)表观粘度明显下降,3种增强材料的改性效果为:OMMT>PTW>nano-SiO2。
关键词:环氧树脂;纳米二氧化硅;钛酸钾晶须;纳米蒙脱土 中图分类号:TQ433.43 文献标识码:A
环氧树脂胶粘剂是应用相当广泛的一类胶粘剂,具有粘接强度高、固化收缩小、耐久性优良、毒害性低等许多优异特性,但高交联的环氧树脂固化物在具有高弹性模量的同时却表现出质脆、易产生裂纹及较差的阻止裂纹扩展能力的缺点,限制了它的应用,因此对环氧树脂进行增韧研究具有重要的实际意义,用弹性粒子增韧环氧树脂已经进行过很多研究,其主要的增韧机理是弹性粒子诱发环氧基体的剪切屈服和微孔洞,在环氧树脂中刚性粒子一般是作为填料来使用的,有研究表明,刚性粒子填充环氧树脂同样能达到增韧效果,并认为主要的增韧机理是裂纹钉铆,添加填料的种类、性质、粒度等不同,取得的效果也不同,本研究选用微观形态分别为零维、一维和二维的nano-SiO2,PTW和OMMT改性环氧树脂,探讨其对环氧胶粘剂综合性能的影响及作用机理。
1 实验部分
1.1 主要原料及仪器设备
双酚A型环氧树脂CYD-128:岳阳石化总厂环氧树脂厂;酚醛环氧树脂F-51:溧阳华邦高分子材料有限公司;固化剂:自制;nano-SiO2:杭州万景新材料有限公司;PTW:东营新