航空用新型RTV-2有機(jī)硅膠黏劑的研制.pdf

1、由于室溫硫化（RTV）有機(jī)硅橡膠膠黏劑具有優(yōu)異的耐高低溫、耐候、耐老化等優(yōu)良特性，因而在航空領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。但其力學(xué)性能和對粘接介質(zhì)的粘接強(qiáng)度不高，限制了其更為廣泛的推廣應(yīng)用，故本文采用偶聯(lián)劑處理改性的白炭黑和合成MQ硅樹脂共同增強(qiáng)改性制得航空用RTV-2有機(jī)硅膠黏劑。本文選擇合適的表面處理劑及處理方式，通過探索粘接面表面處理方式及工藝，以提高鋁合金與6146＃熱硫化硅橡膠的粘接強(qiáng)度。主要工作如下：
　　1、白炭黑偶聯(lián)處理對

2、RTV-2有機(jī)硅膠黏劑性能影響研究
　　采用γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)和乙烯基三甲氧基硅烷（A171）3種偶聯(lián)劑對M-5氣相白炭黑進(jìn)行了表面改性，以改善白炭黑與膠黏劑的相容性。對處理前后的白炭黑進(jìn)行了FT-IR分析，對比分析了偶聯(lián)劑的類型和用量對M-5白炭黑表面性能的影響，測試了添加白炭黑后RTV-2有機(jī)硅膠黏劑的力學(xué)性能。紅外測試結(jié)果表明，偶聯(lián)劑分子接枝到了

3、白炭黑表面。表面改性效果最好的是A171，白炭黑用量為15％時膠黏劑拉伸強(qiáng)度最大可達(dá)到2.54 MPa，鋁-6146＃硅橡膠板的粘接強(qiáng)度達(dá)到1.5 MPa。以103膠為基膠的膠黏劑比以107膠為基膠的膠黏劑的力學(xué)性能好。
　　2、硅樹脂的制備及其對RTV-2有機(jī)硅膠黏劑的影響
　　以水玻璃（Na2SiO3）、六甲基二硅氧烷和苯基三乙氧基硅烷為主要原材料，采用滴加法合成了硅樹脂，紅外光譜測試結(jié)果表明產(chǎn)物主要成分為MQ硅樹脂和苯

4、基硅樹脂。采用熱重法對比分析了MQ硅樹脂和苯基硅樹脂的熱性能，MQ硅樹脂的耐熱性比苯基硅樹脂的耐熱性好。合成了不同類型的MQ硅樹脂，研究了用其增強(qiáng)改性的以103膠的基膠的膠黏劑的拉伸強(qiáng)度、粘接強(qiáng)度等，從而制備一種能提高膠黏劑力學(xué)性能的MQ硅樹脂。MQ硅樹脂的合成工藝是：六甲基二硅氧烷與硅酸鈉的投料摩爾比為0.4，反應(yīng)溫度30℃，反應(yīng)時間3 h。MQ硅樹脂增強(qiáng)改性的硅橡膠的拉伸強(qiáng)度在用量為12%時拉伸強(qiáng)度達(dá)0.9 MPa；Al-6146＃

5、硅橡膠板的粘接強(qiáng)度最大達(dá)2.1 MPa。
　　3、粘接面表面處理方式對粘接性能影響
　　采用硅烷偶聯(lián)劑處理和低溫等離子體處理方法對6146＃硅橡膠板進(jìn)行了表面改性。測試了表面處理后6146＃硅橡膠板的接觸角、表面能，并測試了Al-硅橡膠試樣的粘接強(qiáng)度。結(jié)果表明，6146＃硅橡膠板水接觸角明顯變小，表面潤濕性有明顯改善，粘接強(qiáng)度增大。兩種硅烷偶聯(lián)劑混合搭配使用效果較好，其中以KH550：KH560=1：1效果最好，處理后的硅橡

6、膠表面的水接觸角減低了35.1%，表面能提高了49.5%，粘接強(qiáng)度增大了148.9%；采用表面刷涂方法比浸漬效果好；低溫等離子體表面處理對硅橡膠表面親水性及表面能有一定的改善，但等離子體處理后的硅橡膠表面有很明顯的時效性。
　　4、航空用新型RTV-2有機(jī)硅膠黏劑的制備
　　航空用新型RTV-2有機(jī)硅膠黏劑配方如下：
　　甲組分－m(103膠)：m(A171改性的氣相白炭黑)：m(MQ硅樹脂)=25:2:2；