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换热器粘接用环氧树脂胶粘剂的研究

作　者: 郭志伟
导　师: 穆锐
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 环氧树脂胶黏剂单组分固化剂增韧改性
分类号: TQ323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 243次
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内容摘要

换热器用胶粘剂要求耐热性好,力学性能出色,针对此问题,本文研制了一种施工方便,符合产品需要的单组分环氧树脂胶粘剂。本文以环氧树脂为主体,选择了几种不同细度的双氰胺及其改性物固化剂(HT-18固化剂、绿叶固化剂、L固化剂)进行研究。通过差式扫描量热法(DSC)得出固化温度,并结合固化试验得出固化反应适宜的固化时间。检测通过剪切、拉伸、冲击、弯曲、耐水性、高温试验、储存稳定性找出最好的固化剂和配比。通过对各项性能的研究,选择了能满足产品需求的L固化剂。要想获得较高的剥离强度,必须对环氧树脂进行增韧改性。本文使用液体丁腈橡胶、奇士系列和EPG等三种增韧剂对单组份环氧树脂进行增韧改性。利用微机电子万能试验机进行拉伸试验,测试了改性环氧树脂胶粘剂的剪切强度、剥离强度、本体拉伸强度等力学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)对涂膜冲击断面进行了表面形貌分析研究,对增韧机理进行了探讨,对固化物其他性能也进行了检测。通过对比分析,在单组分环氧树脂胶粘剂中加入一定比例的EPG能获得最佳的效果。通过实验获得最佳体系组成:环氧树脂100g,L固化剂12g,增韧剂EPG30g,填料铝粉20g,偶联剂KH-5503g。该体系在193℃下固化1个小时。剪切强度达32.18MPa,剥离强度达2.67KN/m,100℃下剪切强度达20.37MPa,吸水率为3.23%,而且能在0℃下稳定储存6个月。完全满足实际应用产品的需要(固化速度快、剪切强度达25MPa,100℃下剪切强度达18MPa,剥离强度达2KN/m,吸水率在5%以下,在0℃下能稳定储存6个月以上)。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-29
  1.1 环氧树脂发展及应用概况  10-11
  1.2 环氧树脂胶粘剂  11-13
  1.3 环氧树脂单组分固化剂  13-20
    1.3.1 改性脂肪族胺类  14
    1.3.2 芳香族二胺类  14-15
    1.3.3 路易斯酸-胺络合物类  15-16
    1.3.4 双氰胺类  16-17
    1.3.5 咪唑类  17-18
    1.3.6 有机酸酐类  18
    1.3.7 有机酸酰肼类  18-19
    1.3.8 微胶囊类  19-20
  1.4 单组分环氧树脂胶粘剂的增韧  20-27
    1.4.1 橡胶弹性体增韧改性  20-22
    1.4.2 热塑性树脂形成半互穿网络结构增韧  22-23
    1.4.3 热致性液晶聚合物增韧  23
    1.4.4 核壳结构聚合物增韧  23-24
    1.4.5 刚性粒子增韧  24
    1.4.6 改变交联网络的化学结构增韧  24-25
    1.4.7 柔性链段固化剂增韧环氧树脂的研究  25-27
  1.5 本研究的目的与意义  27-29
第2章实验仪器、原料及方法  29-34
  2.1 实验药品  29
  2.2 仪器设备  29-30
  2.3 性能测试  30-34
    2.3.1 粘接件拉伸剪切强度的测定  30
    2.3.2 胶粘剂固化物本体拉伸强度的测定  30-31
    2.3.3 胶粘剂粘接件剥离强度的测定  31
    2.3.4 胶粘剂固化物冲击强度的测定  31-32
    2.3.5 胶粘剂固化物弯曲强度的测定  32
    2.3.6 DSC 扫描测试  32
    2.3.7 SEM 扫描电镜  32-33
    2.3.8 吸水率  33-34
第3章结果与讨论  34-55
  3.1 固化条件的确定  34-39
    3.1.1 固化温度的选择  34-35
    3.1.2 固化时间的确定  35-39
  3.2 单组分固化剂对胶粘剂性能的影响  39-47
    3.2.1 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂剪切性能的影响  40
    3.2.2 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂本体拉伸强度的影响  40-41
    3.2.3 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂剥离强度(金属-金属)的影响  41-42
    3.2.4 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂弯曲性能的影响  42-43
    3.2.5 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂冲击性能的影响  43-44
    3.2.6 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂吸水率的影响  44-45
    3.2.7 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂耐温性的影响  45-46
    3.2.8 单组分固化剂对环氧树脂胶粘剂保存性能的影响  46-47
    3.2.9 小结  47
  3.3 增韧剂对单组分环氧树脂胶粘剂性能的影响  47-54
    3.3.1 增韧剂对单组分环氧树脂胶粘剂剪切强度的影响  48-49
    3.3.2 增韧剂对单组分环氧树脂胶粘剂剥离强度(金属-金属)的影响  49-50
    3.3.3 增韧剂对单组分环氧树脂胶粘剂本体拉伸强度的影响  50
    3.3.4 增韧剂对单组份环氧树脂胶粘剂弯曲强度的影响  50-51
    3.3.5 增韧剂对单组份环氧树脂胶粘剂冲击强度的影响  51-52
    3.3.6 扫描电子显微镜(SEM)观察胶体断面情况  52-53
    3.3.7 小结  53-54
  3.4 最佳组成与工艺条件的确定  54
  3.5 应用情况  54-55
结论  55-56
参考文献  56-60
攻读硕士期间发表的论文和获得的科研成果  60-61
致谢  61

换热器粘接用环氧树脂胶粘剂的研究

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