环氧树脂/柔韧性聚醚体系的制备及性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zj280078064
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环氧树脂胶粘剂具有优异的粘接性能、良好的加工性以及固化物良好的力学性能等,因此应用十分广泛。然而,由于苯环或杂环等刚性基团较多地存在于环氧树脂的主体之中,使得环氧分子链柔韧性较低,且固化后交联结构容易开裂,致使未增韧的环氧胶黏剂具有韧性不好、脆性较大等缺点,极大地限制了其应用范围。因此,通过各种方法改善环氧树脂的柔韧性具有十分重要的现实意义。本文采用三种不同种类、不同分子量聚醚(硅烷封端聚醚MS、环氧基聚醚以及聚醚胺)分别对双酚A型环氧树脂进行柔性改性,研究了三种不同柔性聚醚/环氧树脂体系的粘度、固化时间、硬度、拉伸性能以及动态力学热机械分析等性能。实验发现,MS/E-51体系中,硅烷封端聚醚MS与环氧树脂E-51相容性最好的配比约为100/50,此时体系拉伸强度也最高。环氧树脂E-51粘度随着端胺基聚醚或者端环氧基聚醚的加入逐渐下降,且拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大。较胺基聚醚而言,环氧基聚醚的加入使体系断裂伸长率提高更为明显,但同时拉伸强度也下降较多,且硬度较低。通过对比三种体系发现,端硅烷基聚醚/E-51为非均相体系,固化后形成互穿网络,整体来说相容性较差,拉伸强度较低,固化后为弹性体材料,硬度较低;端胺基聚醚/E-51体系与端环氧基聚醚/E-51均为均相体系,拉伸强度较高,但断裂伸长率低于端硅烷基聚醚/E-51体系,且固化后为热固性树脂,硬度较高。由实验得出,当E-51/1217/8032=100/30/59.24时,40℃/8h条件下固化后,断裂伸长率达到最大值70%,较单纯E-51固化后断裂伸长率提高了约69%,对应拉伸强度约为19MPa,此时树脂粘接铝合金的拉伸剪切强度14.9MPa,在保证体系拉伸强度较高的前提下有效提高了环氧树脂的柔韧性。
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