耐高温无溶剂型环氧胶粘剂的研制

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环氧树脂胶粘剂具有粘结强度高、收缩率低、电性能优良、不污染环境等优点,在合成胶粘剂中,无论性能还是用途,环氧胶粘剂都占有举足轻重的地位。因此,合成高性能的环氧树脂胶粘剂意义重大。但是环氧树脂胶粘剂也存在固化交联密度高、耐候性和韧性较差等缺点,需要对其进行增韧及耐高温性能的改性。目前,提高环氧树脂胶粘剂的热稳定性备受关注,成为环氧树脂研究的热点。本课题以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)和环氧氯丙烷反应,制得缩水甘油胺型多官能度的环氧树脂TGBAPOPP。这种树脂具有耐高温性、稳定性、透明性好等优点,是一种性能良好的复合材料的基体树脂。然后在无溶剂的条件下对该环氧树脂进行增韧和耐热改性,制备耐高温环氧胶粘剂。本课题主要有如下几个部分组成:一、耐高温环氧树脂的合成、表征及其性能研究。二、耐高温无溶剂环氧胶粘剂的配制及其性能研究。三、耐高温树脂混合配制耐高温环氧胶粘剂及其性能研究。首先将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)、水、催化剂加入三颈烧瓶中搅拌均匀,然后逐滴加入环氧氯丙烷进行开环反应,再加入30%的氢氧化钠水溶液进行闭环反应,最后通过萃取、洗涤、减压蒸馏等得到透明的红棕色TGBAPOPP树脂。并对产品进行了红外、环氧值、挥发份、粘度跟踪测试。其次,选用双马来酰亚胺(BMI)改性环氧树脂,再和活性扩链剂D-248,稀释剂CE-793-250反应制备了一系列不同配比的耐高温无溶剂型环氧树脂胶粘剂。研究表明,当环氧树脂与BMI以及活性扩链剂的比例为10:4:1时该环氧树脂胶粘剂的力学性能最佳,该配方的环氧树脂胶粘剂记做JA-7。对JA-7进行了红外分析、粘度温度跟踪测试、凝胶化时间跟踪测试、拉伸剪切强度测试、接触角表面能测试、电学性能测试、热失重分析、差示扫描热等。研究表明,该胶粘剂的粘度随放置时间会逐渐增大,在放置五天后固化明显。拉伸剪切强度在200℃达到最大,为20.4MPa。表观活化能为81.8kJ/mol,吸水率为0.64%,表面能为49.4mJ/m2,介电损耗在0.005-0.006之间。热失重结果表明在329℃时该胶粘剂分解了5%。然后,通过DSC对胶粘剂的固化动力学进行了研究,确定了最佳的固化工艺。最后采用两种不同的耐高温环氧树脂进行混合,制备了三种不同的耐高温环氧树脂胶粘剂,并对这三种胶粘剂的粘度、电学性能、拉伸剪切性能、接触角表面能、表观活化能和吸水率进行了测试和对比。
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