環(huán)氧樹脂膠粘劑增韌改性的研究.pdf

1、本文以聚醚多元醇N210、N220,聚酯多元醇M2和多異氰酸酯TDI為原料。首先采用預(yù)聚合的方法,合成了PU(聚氨酯)預(yù)聚體,然后采用PU預(yù)聚體對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,以雙氰胺為固化劑,以PU、CTBN(端羧基丁腈橡膠)、PSF(聚砜)為增韌劑對環(huán)氧樹脂增韌,并研究了PU和PSF對環(huán)氧樹脂進(jìn)行復(fù)合增韌,對改性后的環(huán)氧樹脂的粘接性能、力學(xué)性能、動態(tài)熱機(jī)械性能、固化動力學(xué)進(jìn)行研究。
　　采用非等溫DSC法確定了改性環(huán)氧樹脂E-51、E-4

2、4、E-20的固化特征溫度,表觀活化能141.84KJ/mol、149.08KJ/mol、71.93KJ/mol,固化反應(yīng)級數(shù)均為一級、固化反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度升高而增大并確定了固化動力學(xué)方程和改性環(huán)氧樹脂的固化工藝。
　　本文通過預(yù)聚合的方法合成了聚氨酯預(yù)聚體,研究發(fā)現(xiàn)聚酯型聚氨酯預(yù)聚體對環(huán)氧樹脂增韌改性的效果優(yōu)于聚醚型預(yù)聚體,當(dāng)聚酯型預(yù)聚體用量為30％時,改性環(huán)氧樹脂E-51的綜合性能最好,常溫剪切強度達(dá)36.28MPa,室溫剝

3、離強度:6.87KN/m;采用聚氨酯預(yù)聚體對不同環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性,常溫粘接強度:E-20>E-44>E-51。將環(huán)氧樹脂進(jìn)行混合,預(yù)聚體用量為20%,E-20:E-44=1:1時,常溫、100℃、150℃剪切強度和室溫剝離強度分別為:43.87MPa、22.32MPa、7.99MPa和10.02KN/m,增韌效果極好,DMA分析,隨預(yù)聚體用量增加,改性樹脂玻璃化溫度降低,耐溫性降低。
　　研究了CTBN增韌環(huán)氧樹脂E-51,結(jié)果顯

4、示,CTBN能明顯的提高環(huán)氧樹脂E-51的韌性,CTBN用量為30%時,綜合性能最好,常溫剪切強度:41.02MPa,剝離強度:6.93KN/m,隨CTBN用量增加,改性樹脂的彎曲強度、拉伸強度降低,沖擊強度和伸長率提高,改性體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。
　　研究了PSF增韌環(huán)氧樹脂E-51,結(jié)果顯示,PSF有效的提高了改性樹脂的耐熱性,同時增加了改性樹脂的韌性,適當(dāng)?shù)奶砑覲SF能有效的改善改性樹脂的拉伸性能、沖擊性能和彎曲性能,過

5、量加入,會導(dǎo)致改性體系粘度、硬度過大,不利于操作。
　　研究了PU、CTBN和PSF三種增韌劑對環(huán)氧樹脂增韌的工藝性能,CTBN增韌時,改性樹脂的粘度大,會出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象,不利于施工,并且改性后的環(huán)氧樹脂隨溫度的升高粘度急劇下降,會出現(xiàn)流淌現(xiàn)象;大量的加入PSF,改性后環(huán)氧樹脂的硬度高、內(nèi)聚強度大,不易施工;PU改性環(huán)氧樹脂,可引入部分交聯(lián)結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度升高時其粘度變化幅度較小,室溫下,不拉絲,粘度低,易操作。
　　研究了PU、