中温固化阻燃环氧结构胶的研究

研究了用于蜂窝夹层结构粘接的阻燃结构胶膜的制备与蜂窝粘接性能。在增韧改性的环氧树脂基体中添加微胶囊包覆的红磷和无机阻燃剂ATH,制备出一种增韧阻燃环氧胶黏剂。考察了阻燃剂、增韧剂对其阻燃性能和力学性能的影响。分析了不同配方固化时胶瘤形成在蜂窝夹层结构粘接的剥离和平面拉伸性能。结果表明在微胶囊包覆红磷2%和无机阻燃剂ATH8%时胶膜具有良好的滚筒剥离强度和平面拉伸强度。     

吸湿对氰酸酯胶膜蜂窝夹层结构胶接性能的影响

采用氰酸酯预浸料、氰酸酯胶膜和Nomex纸蜂窝,利用热固化成型方法制备了氰酸酯胶膜蜂窝夹层结构。分析了Nomex纸蜂窝、氰酸酯预浸料、氰酸酯胶膜的吸湿行为,研究了吸湿对氰酸酯胶膜粘接的夹层结构破坏模式的影响,分析了吸湿在氰酸酯胶膜粘接夹层结构中的作用机理,以此为基础提出了减小或消除吸湿影响的措施。结果表明,氰酸酯胶膜及氰酸酯预浸料的吸湿量可以忽略。Nomex纸蜂窝中的湿气对夹层结构的胶接会产生不利影响,湿气的存在会影响胶粘剂对蜂窝的浸润,并且湿气中的水分还会催化氰酸酯的反应,在粘接固化过程中加速胶粘剂的凝胶和黏度增大。为消除纸蜂窝吸湿对胶接的不利影响,采取措施控制胶接环境和待胶接材料的贮存环境、在胶接前充分干燥待胶接材料等措施,可以达到降低待胶接蜂窝中的湿气含量,进而减小其对夹层结构胶接影响的效果。     

一种玻纤/环氧-Nomex蜂窝夹层复合材料制备工艺与性能研究

以玻纤增强环氧预浸料、阻燃环氧结构胶膜和高密度Nomex蜂窝芯通过共固化工艺制备了夹层结构复合材料板,并对其进行了相关性能研究。通过分析预浸料蒙皮和胶膜中环氧树脂基体流变特性,以及研究共固化过程中的固化压力和升温制度对所制备夹层板力学性能的影响关系,制定出了适宜的复合材料成型工艺制度。结合上述研究成果,进一步对采用不同面重胶膜和铺层结构制备出的夹层板进行了性能测试,考核结果表明:胶膜用量的增加可以明显提高Nomex蜂窝夹层板的滚筒剥离强度和长梁弯曲性能,而对平面压缩性能影响较小,但会明显降低复合材料的整体阻燃和烟毒性能;此外,对称铺层结构的材料整体结构稳定性明显优于非对称铺层结构。     

Nomex蜂窝夹层复合材料的成型工艺研究

针对Nomex蜂窝填充双马树脂基复合材料夹层结构在固化成型过程中易出现的蜂窝芯边缘塌陷问题进行研究。通过采用不同的成型工艺方法,以及对共固化工艺参数进行调整,研制出相应的双马来酰亚胺树脂基碳纤维/蜂窝夹层结构层板,并且对夹层结构的力学性能、内部质量以及平面拉伸性能进行测试。在此基础上分析了成型压力参数对夹层结构质量的影响。相关工艺试验表明蜂窝芯塌陷的原因主要是固化过程中蜂窝芯边缘的滑移引起的蜂窝局部失稳,通过采取分步成型、蜂窝先胶接后修型的方法能够有效地解决Nomex蜂窝夹层结构填充双马树脂基复合材料结构成型过程中的蜂窝芯塌陷问题。     

夹层结构剥离强度下降原因分析

针对J-116胶膜粘接的铝板和铝蜂窝夹层结构,采用两种固化工艺,两种浸水条件、喷淋盐雾和两种刀具加工试样,对夹层结构的板板和板芯90°剥离强度进行了测试,分析了剥离强度下降的规律.研究结果表明:水的长期作用,会使胶接强度降低,温度会加速水的作用;盐雾和大气曝晒的影响较小,旧刀具对蜂窝芯子造成二次破坏,直接导致板芯剥离强...     

5228A树脂基无胶膜蜂窝夹芯结构粘结性能研究

本文采用高树脂含量的5228A预浸料作为胶接层制备出无胶膜蜂窝夹芯结构,通过超声无损检测、滚筒剥离断面形貌及滚筒剥离强度测试等分析了无胶膜蜂窝夹芯结构粘接性能随成型压力及胶接层树脂含量的变化规律。研究表明,5228A树脂体系具有可控的流变特性,可适用于无胶膜蜂窝夹芯结构的制备;5228A树脂基预浸料具有良好的工艺性能,所制备的无胶膜蜂窝夹芯结构内部质量良好,蒙皮及蜂窝的粘结性能优良;蜂窝夹芯结构滚筒剥离强度随成型压力提高而提高,蜂窝夹芯结构滚筒剥离强度随胶接层树脂含量的升高而提高。     

J-133B(AE)室温固化结构胶黏剂体系

复合材料板、金属面板乃至装饰板材的复合夹层结构和蜂窝夹层结构在现代建筑和交通器材领域取得了广泛应用,实现这些结构的室温粘接具有成本和工艺上的优势。我院研制的J-133B（AE）结构胶黏剂就是可适用于这种粘接的室温固化胶黏剂系列。该胶黏剂体系中Ⅱ、Ⅲ型胶黏剂兼有良好的爬升性能和适宜的流淌性能,因而固化后上、下板与蜂窝芯间剥离强度一致,保证了试件的强度和可靠性,从而简化了固化工艺、提高了生产效率。论述了J-133B（AE）室温固化结构胶黏剂体系的固化使用条件、力学性能和耐久性。     

潮湿混凝土裂缝灌注胶的研究

在裂缝修补胶的配方设计中合理选用水下固化剂(JA-I、JA-IS、JA-ID)和高柔韧性增韧剂(JE-312),得到能够粘接潮湿面并且可修补大尺寸裂缝的修补胶,满足国标GB50367的要求。详述了水下固化剂、增韧剂对修补胶固化速率和拉伸性能的影响,给出了固化体系设计原则和增韧剂最佳用量。     

蜂窝拼接对夹层结构整体强度和刚度影响研究

蜂窝夹层结构广泛应用于航空飞行器上，但由于受到蜂窝尺寸的限制，在夹层结构大部件中，需要利用膨胀胶膜对蜂窝拼缝进行粘接，从而形成完整的蜂窝结构。对典型的铝蒙皮蜂窝夹层结构，研究蜂窝有拼缝以及对拼缝粘接后对夹层结构强度和刚度的影响，按照ASTM C393标准对试样进行四点弯曲试验，试验结果表明，典型的铝蒙皮蜂窝夹层结构蜂窝3mm拼缝以及对拼缝粘接后对夹层结构的整体强度和刚度无影响，利用有限元仿真进一步确认了夹层结构在四点弯曲情况下应力分布情况以及蜂窝芯子的具体破坏位置，从试验和仿真分析结果表明，典型夹层结构的蜂窝的3mm拼缝以及对拼缝用膨胀胶膜粘接对夹层结构强度和刚度无影响，并可基于试验验证的有限元模型对其它面板形式的夹层结构进行可靠的强度仿真分析。     

复合材料粘接用环氧树脂胶黏剂的制备与性能

采用有机硅液体橡胶增韧改性E-51型环氧树脂,以200#聚酰胺树脂为固化剂,合成了一种可室温固化的环氧树脂胶黏剂。研究了增韧剂用量对改性环氧树脂的黏度、粘接性能、固化温度、玻璃化转变温度以及固化物表面形貌的影响。研究结果表明当增韧剂含量为5份时,这种环氧树脂胶黏剂对复合材料粘接性能最好,其中对碳/环氧复合材料、碳/双马复合材料和环氧玻璃钢复合材料等复合材料的粘接强度均超过20MPa,并可达到材料破坏的程度。     

开孔聚酰亚胺泡沫粘接性能研究

探讨了BHPI-J-2010胶粘剂的固化度、耐热性、固化工艺、粘接铝的拉剪强度及粘接聚酰亚胺泡沫的可行性;研究了BHPI—J-2010胶粘剂粘接聚酰亚胺泡沫／45号钢的拉伸性能及固化工艺;考查了开孔聚酰亚胺泡沫／45号钢粘接试样高温拉伸和蠕变性能及胶粘剂的使用寿命。结果表明,BHPI—J-2010胶粘剂对开孔聚酰亚胺泡沫具有良好的粘接性能。     

适用于低温固化的低黏度高强度环氧树脂结构胶

以碳酸丙烯酯(PC)为活性稀释剂、自制增韧型421固化剂/快固型DETA(二乙烯三胺)固化剂作为复合固化剂,制备环氧树脂(EP)结构胶。研究结果表明:当m(EP)∶m(PC)∶m(421)∶m(DETA)=100∶20∶24∶6.0时,EP结构胶的初始黏度(60 mPa.s)相对较低,其强度和韧性俱佳(拉伸强度为45 MPa、压缩强度为70 MPa和钢/钢剪切强度为12.0 MPa);该EP结构胶可低温固化(5℃或常温固化7 d后的拉伸强度基本一致),也是一款适用于冬季施工的低黏度高强度EP结构胶。     

双组分高强度环氧胶粘剂的研制

根据车间内钢梁上吊车轨道安装底板与钢梁粘接的具体要求,研制了一种中温固化双组分环氧胶粘剂。探讨了E-51、E-39D和纳米碳酸钙用量对甲组分粘度的影响,测试了不同促进剂的胶粘剂凝胶时间并研究了粘接表面处理、中温固化时间对胶粘剂剪切强度的影响。结果表明,通过选用不同粘度的环氧树脂并添加纳米碳酸钙,控制甲组分粘度在8～20Pa.s,选用促进剂M3份,表面制备并采用偶联剂处理后,100℃下固化2h后,该胶铝-铝、钢-钢剪切强度可达45MPa和51MPa,实现了胶粘体系中温高强度快速固化。室温放置20h后钢-钢剪切强度为5.8MPa,可以安装加热设备以便后固化。     

一种糊状双马来酰亚胺耐高温胶黏剂的研制

研制了一种单组分无溶剂,使用方便的糊状耐高温双马来酰亚胺胶黏剂,该胶黏剂用双烯丙基双酚A和乙烯基液体丁腈橡胶做增韧剂。当端乙烯基液体丁腈橡胶用量为8％时,胶黏剂25℃剪切强度为23．8MPa,300℃剪切强度为7．6MPa,剥离强度为1．6N／mm,胶黏剂在耐水1000h后,25℃剪切强度为23．6MPa,300％剪切强度为7．4MPa。胶黏剂在300℃老化100h后,25℃剪切强12．6MPa,300℃剪切强度为7．5MPa。     

影响Nomex蜂窝节点强度因素的研究

对影响Nomex蜂窝节点强度的因素进行了研究,其中蜂窝制造工艺途径、芯条胶的型号及粘度对蜂窝节点强度具有显著的影响。结果表明：通过优化工艺途径、选择合适型号的芯条胶及将芯条胶的粘度调配至适当范围,有利于提高蜂窝的节点强度。     

端氨基丁腈橡胶增韧环氧-聚酰胺胶粘剂的研究

通过DSC,扫描电镜分析及剪切和剥离强度性能测试研究了端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)改性环氧-聚酰胺体系的固化动力学,粘接性能及增韧相态。结果表明,根据Ellerstein法和峰值法计算得到的固化反应活化能分别为为73.6 kJ/mol和65.7 kJ/mol,体系最佳固化温度为41～97℃。固化体系中橡胶相粒径大小对胶粘剂性能有较大影响,60℃和室温固化体系分散相粒子平均粒径分别为1～2μm,0.5μm。粒径1～2μm时体系的增韧效果最佳,粘接性能优异。     

快速固化环氧树脂胶黏剂的研究

介绍了一种新型快速固化环氧胶黏剂的研制过程及其性能。选用不同固化剂和增韧剂,以及通过调整固化剂和增韧剂的添加量,对胶黏剂配方进行了优选。在固化工艺方面,研究了固化剂含量和固化温度对于凝胶时间的影响。当增韧剂Q含量在15—20份(质量)时,固化剂在21—24份(质量)时,胶黏剂的剪切强度和剥离强度最佳。结果表明,所研制的胶黏剂具有良好的耐湿热老化和耐介质性能,该胶黏剂同时具有胶接强度高和固化工艺方便的优点。     

Elastomer modification of epoxy based film adhesives: adhesive and mechanical properties

Three approaches were employed to improve the flow and sandwich bonding properties of a nylon-carrier supported film adhesive based on carboxyl terminated butadiene acrylonitrile (CTBN)-modified novolac epoxy resin. These included the addition of a commercial acrylate flow modifier, replacement of novolac epoxy partly with solid diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) resins, and replacement of CTBN partly with an epoxy functional acrylate terpolymer (EPOBAN). Adhesive properties such as lap shear strength (LSS), T-peel strength (TPS) and flatwise tensile strength (FTS) on honeycomb core bonded sandwich specimens were evaluated using aluminium adherends. The addition of the flow modifier in low concentrations enhanced the flexibility of the system and resulted in a marginal increase in LSS, TPS and FTS. Replacing novolac epoxy partly with solid DGEBA resulted in a less brittle system with enhanced LSS and TPS, but with reduced FTS due to the decreased flow characteristics. A substantial increase in FTS was observed when CTBN was partly replaced with EPOBAN. The introduction of EPOBAN resulted in good flow and fillet properties and the optimum FTS was obtained for the composition based on 25/75 CTBN/EPOBAN ratio. Mechanical properties of selected systems were also studied in addition to adhesive properties.     

双组分醇溶型聚氨酯胶粘剂的研制

通过分子结构设计,利用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）预聚物与异佛尔酮二胺（IPDA）扩链反应,合成端氨基聚氨酯主胶,再以环氧树脂为固化剂、乙醇为溶剂,成功制备了双组分醇溶型聚氨酯胶粘剂。研究了第二层膜复膜时间对固化后包装膜形貌的影响,得出在第二层复膜时要充分挥发溶剂。通过测定不同配方的固化时间,发现预聚物分子链越长,固化越慢。同时,比较了自制样品与通用聚氨酯胶粘剂产品的粘度与剥离强度,证实了自制双组分醇溶型聚氨酯胶粘剂的性能与市场上的产品相当,且可通过加大固化剂的添加比例来提高力学性能。     

80℃固化高剥离环氧树脂胶粘剂

介绍了一种８０℃固化高剥离环氧树脂胶粘剂,用于金属,非金属粘接,具有较高的剪切及剥离强度和综合性能。