【摘要】研究選用通用型雙酚A型環(huán)氧樹脂（E-51）與一種改性型固化劑按設計比例均勻拌合，在室溫條件下進行固化；再通過高溫拉剪試驗來驗證該改性環(huán)氧膠黏劑的高溫使用性能；對比環(huán)氧膠改性前后耐高溫性能變化并提出相應后續(xù)研究展望。

【關鍵詞】環(huán)氧膠黏劑；固化劑；室溫固化；改性

1、概述

環(huán)氧樹脂具有粘接強度高、收縮率低、易于加工成型，耐化學腐蝕性等優(yōu)點，作為耐高溫膠黏劑的基體，受到研究者的廣泛關注。環(huán)氧樹脂里加入固化劑后，因固化劑的不同，固化條件和固化程度不同，環(huán)氧膠黏劑最后的耐熱性相差很大。通常制備耐高溫環(huán)氧樹脂膠黏劑的方法有兩種：一是采用或合成耐高溫型樹脂，然后就是使用高溫固化劑或對其進行改性。本研究通過對固化劑進行復配改良，得到一類可以在室溫下固化，又可以在高溫下使用的環(huán)氧膠黏劑，不需要高要求的高溫固化設備，施工便利，工藝性能又十分優(yōu)異，滿足市場實際需求。

2、試驗部分

2.1主要試驗材料

雙酚A型環(huán)氧樹脂（E-51），改性型胺類室溫固化劑，二縮水甘油醚環(huán)氧（600號稀釋劑），促進劑，拉剪強度儀等

2.2試驗配方及方案

2.2.1試驗配方

2.2.2試驗方案

按照試驗設計要求的各組分比例，將材料分成A、B兩個組分，環(huán)氧樹脂和稀釋劑為A組分，固化劑和促進劑為B組分，分別制備封裝保存；在20℃室溫條件下將A、B組分均勻攪拌，24h后達到完全固化；將拉剪試模磷化處理后清水洗凈并用棉布擦干；在處理好后的鋼板上均勻涂抹膠黏劑，涂抹厚度為0.2～0.4mm；將試件在室溫條件下養(yǎng)護72小時，再分別測定試件在20℃、150℃、200℃時拉剪強度。

3、試驗結果及數據分析

3.1試驗結果

3.2試驗數據分析

在實際應用中，很多工藝都要求環(huán)氧膠在室溫條件下固化，而常用的胺類室溫固化型環(huán)氧膠無法在超過100℃長期工作。通過試驗數據可以知道改性后的環(huán)氧膠黏劑在150℃條件下拉剪強度超過9MPa，200℃高溫下，拉剪強度任然大于4MPa，適用于常溫到170℃各種金屬、非金屬粘接。試驗證明該改性型環(huán)氧膠熱變形溫度大，而且熱膨脹系數小，可以作為耐高溫環(huán)氧膠黏劑。

4、結語及展望

4.1結語

實際上支配固化的環(huán)氧樹脂耐熱性的是環(huán)氧樹脂的化學結構及官能團數，本研究通過對B組分中固化劑進行改性復配得到可在室溫條件下固化的耐高溫環(huán)氧膠黏劑，可以廣泛應用于多種耐高溫粘接環(huán)境，如：耐高溫電器、傳感器、耐高溫復合材料、鋼橋面結構鋪裝、鼓風機葉片粘接等。提高固化溫度會有利于固化產物耐熱性的提高，該改性環(huán)氧膠配方在提高固化溫度的情況下，耐熱性將會進一步得到提升。

4.2研究展望

后續(xù)研究中還可以對固化劑進行進一步改性復配處理，以滿足更高溫度的粘結工藝需求；另一方面也可以對樹脂進行改性，如采用納米橡膠改性環(huán)氧樹脂等，而一般使用耐高溫型環(huán)氧樹脂固化后，雖交聯密度高、內應力大、耐熱性好，但相應存在質脆、抗疲勞、抗沖擊性差等缺點，所以通過對樹脂的改性以及改變填充物、增韌劑等組分得到各方面性能優(yōu)良的室溫固化型環(huán)氧膠黏劑，進一步提高其的耐熱性，擴大應用范圍是非常重要的。

參考文獻

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作者簡介

朱可嘉（1988-），男，長沙理工大學，碩士研究生，主要從事工程材料及道路新材料的研究.