环氧胶粘剂的增韧、耐酸性能与粘接性能研究

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环氧树脂胶粘剂具有优良的粘接性能、机械性能和电学性能,广泛用于汽车、建筑、运动器材等领域。人们通常根据不同的应用需求,有针对性的研制不同特性的环氧胶粘剂。本课题根据大型蓄电池、变压器的应用要求,利用液体胺基丁腈橡胶(ATBN×16)增韧环氧树脂,研制了高强高韧的环氧胶粘剂,以满足耐酸性、高韧性等应用要求,并对丁苯橡胶进行表面处理,改善其与环氧胶的粘接强度。主要研究内容如下:  1、增韧对环氧胶粘剂耐酸性能影响:以液体聚硫橡胶、ATBN×16增韧环氧胶粘剂,探讨了环氧树脂、固化剂、增韧剂等种类和用量对环氧胶粘剂耐酸性能、拉伸性能影响。结果表明:ATBN×16增韧、脂环胺(R300)固化的环氧胶粘剂同时具有较好耐酸性能和拉伸性能,随着ATBN×16含量从0phr增加到50phr,胶粘剂耐酸性能变化不大,而拉断伸长率从4.0%提高到20%。环氧树脂0164/ATBN×16/R300配比为100/50/50的胶粘剂综合性能较好,2mm厚样品在酸中浸泡(60℃,40%硫酸)1天,吸酸率为0.8%,拉伸强度和拉断伸长率未变化,保持在28MPa和20%左右,有效地满足大型蓄电池结构件密封需要。  2、变压器用环氧胶的增韧研究:传统的环氧酸酐胶粘剂用于变压器灌封胶时,发现其韧性不足。本文通过ATBN×16对其增韧,希望在保持原环氧酸酐胶粘剂的拉伸强度基础上,大幅度提高其韧性。结果表明:25phr ATBN×16增韧后的环氧酸酐胶粘剂拉断伸长率从4.7%升高至9.7%,冲击强度从20.4KJ/m2升高至33.1KJ/m2,但拉伸强度从26.3MPa下降至16.5MPa。进一步通过ATBN×16增韧环氧芳香胺胶粘剂代替原环氧酸酐胶粘剂。经配方优化后,当0164/ATBN×16/二乙基甲苯二胺(E100)/硅微粉配比为100/70/30/213时,拉伸强度为24.2MPa,拉断伸长率为10.9%,冲击强度为36.1KJ/m2。上述结果表明:当导热填料硅微粉含量不变时,增韧后的环氧芳香胺胶粘剂拉伸强度与原环氧酸酐胶粘剂相当,且韧性与增韧后的环氧酸酐胶粘剂相当,可用作高韧性变压器用环氧胶粘剂。  3、表面处理对丁苯橡胶粘接性能影响:丁苯橡胶极性低,与环氧胶的粘接差。本章利用次氯酸叔丁基酯的氯化作用,对丁苯橡胶表面进行处理(用白布蘸取一定浓度的次氯酸叔丁基酯溶液擦拭丁苯橡胶表面,室温晾制反应若干分钟),研究了溶剂、次氯酸叔丁基酯浓度以及反应时间对丁苯橡胶表面的改性效果,结果表明:乙酸乙酯、二甲苯、石油醚等溶剂对丁苯橡胶表面改性效果无影响。2wt%及以上浓度在晾制60min后,可以达到较好改性效果,其中丁苯橡胶表面接触角从112.7°降低至74.4°、剪切强度从3.66MPa提高至8.94MPa。
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