由表2可以看出,CTBN增韧环氧树脂粘接强度高,但黏 度太大,操作不便,同时其价格昂贵,不适于民用。聚硫橡胶 改性环氧树脂黏度低,工艺性好,但粘接强度也低。聚氨酯 改性环氧树脂黏度适中,工艺性比CTBN改性好,剪切强度 与CTBN改性相当,而剥离强度略高,可达5. 1 kN·m-1,尤 其是聚氨酯改性环氧树脂成本低,有利于推广,因此,我们最终确定用聚氨酯来增韧环氧树脂。
2. 3 增韧剂添加量对性能的影响
聚氨酯添加量对胶粘剂性能的影响见表3。固化条件仍 为25℃/3 d。
由表3可以看出,随着聚氨酯预聚体添加量的增加,粘接强度不断提高。在添加量为20份时, 90℃剪切强度达到 最高,为18. 5MPa;在添加量为30份时,室温剪切强度和剥离强度达到最高,分别为34. 2 MPa和5. 4 kN·m-1,然后随 着聚氨酯预聚体添加量的增加,粘接强度开始下降。这种结果符合橡胶弹性体增韧环氧树脂的理论。聚氨酯预聚体添加量在20~30份时粘接强度最好,考虑到加入量越大体系黏度越大,最终确定加入20份聚氨酯。
2. 4 固化工艺对性能的影响
固化温度对J-200-1D胶粘剂性能的影响,如表4所示。由表4可以看出, J-200-1D胶粘剂固化速度较快,而同时还具有较长的适用期。因此, J-200-1D胶粘剂非常适合大规模 的工业化生产。如果需要提高效率,可适当提高固化温度。
2. 5 J-200-1D耐介质性能
70℃固化1h的J-200-1D胶粘剂的耐介质性能,如表5 所示。
由表5可以看出, J-200-1D胶粘剂耐介质性能优异,强度 变化不大。
2. 6 J-200-1D耐湿热老化性能
70℃固化1h的J-200-1D胶粘剂的耐介质性能如表6所 示,老化条件为55℃、RH95% ~100%。由表6可以看出, J- 200-1D胶粘剂具有优异的耐湿热老化性能。
3 结论
(1)J-200-1D胶粘剂采用黏度较低的含有改性芳胺结构的6904复合固化剂,适用期适中,固化速度快,解决了适用期与固化速度之间的矛盾。
(2)端异氰酸基聚氨酯预聚体增韧环氧树脂性能优异,与CTBN增韧效果相当,而成本大大降低。
(3)J-200-1D胶粘剂操作工艺性好,粘接强度高,具有优 异的耐介质、耐湿热老化性能。
参考文献
[1]宣兆龙.环氧树脂的增韧改性研究[ J].玻璃钢/复合材 料, 2004(1): 24-27.
[2]P. Sasidharan.Room Temperature curing ofCTBN-toughened EpoxyAdhesive with elevated temperature service capability