1 实验部分 1. 1 原材料
F - 44 环氧树脂 ,上海树脂厂 ;Ag - 80 环氧树 脂 ,上海合成树脂研究所 ; TD E - 85 环氧树脂 ,天津 延安化工厂 ; 4 , 4 - 二氨基二苯砜 (DDS) 、双氰胺 (Dicy) , 北京化学试剂站 ; 丁腈 - 40 橡胶 , 兰化公 司 ;混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶 ,自制 。 1. 2 测试方法
增韧剂用量/ 份 剪切强度/ MPa 20 ℃ 150 ℃ 180 ℃
10
21. 6 17. 1 13. 6
20
25. 2 16. 4 12. 2
30
27. 1 12. 2 9. 6
由表 3 可见 ,混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶 用量增大 ,胶粘剂高温性能下降 ;用量减小 ,胶粘剂 常温剪切性能下降 ,适宜的用量为 20 份 。 2. 4 不同固化剂对胶粘剂剪切强度的影响
现任黑龙江省石油化学研究院副院长 ,高级工程师 。长期从事化工 工艺和高分子胶粘剂的科研开发工作 ,已发表论文多篇 。。
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Tab. 5 Examination of adhe sive thermal ageing at 180 ℃ 表 5 胶粘剂 180 ℃热老化性能的考核
老化时间/ h 空白 100 200 300 400 500
室温剪切 强度/ MPa
25. 2
26. 7
26. 6
25. 6
24. 4
23. 9
试片为 L Y12CZ 铝合金 ,剪切强度按 GB 7124 — 86 测试 。 1. 3 胶粘剂的基本配方和性能
胶粘剂甲组分 : TD E - 85 20 份 , F - 44 100 份 ,混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶 20 份 ;
胶粘剂乙组分 :4 ,4 - 二氨基二苯砜 ; 胶粘剂固化性能 : 甲组分与乙组分按质 量 比 100∶30混合 均 匀 , 于 180 ℃固 化 2 h , 测 试 20、150、 180 ℃条件下的剪切强度分别为 25. 2、16. 4、12. 2 MPa。
分别采用 DDS、Dicy 固化环氧树脂 ,按 1. 3 配 方制备胶粘剂并测试其剪切强度 ,结果见表 4 。
பைடு நூலகம்
性能贡献较大 。 2. 5 胶粘剂综合性能的考核
按 1. 3 制备胶粘剂 ,分别于 180 ℃进行热老化 , 55 ℃、RH 98 %～100 %条件下进行湿热老化 ,性能 变化见表 5 、表 6 。
2. 2 不同增韧剂对胶粘剂剪切强度的影响 分别采用丁腈 - 40 橡胶 (A) 、羧基丁腈橡胶 (B) 、
过氧化物硫化丁腈 - 40 橡胶 (C) 和混合丙烯酸酯硫化 丁腈 - 40 橡胶(D) 增韧环氧树脂 ,按 1. 3 配方制备胶粘 剂并测试其剪切强度 ,结果见表 2。
Tab. 2 Effect of kind of toughener on shear strength
改性环氧树脂耐热胶粘剂 ZHANJ IE 2002 , 23 ( 2)
由表 2 可见 ,混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶 对胶粘剂剪切强度以及耐热性能的影响与羧基丁腈 橡胶基本相同 。 2. 3 增韧剂用量对胶粘剂耐热性能的影响
摘要 介绍了一种改性丁腈 - 40 橡胶改性多官能环氧树脂耐热胶粘剂 ,通过采用混合丙烯酸酯作为硫化剂
硫化丁腈橡胶 ,克服了丁腈 - 40 橡胶耐热性能差的缺点 ,使其耐热性能接近羧基丁腈橡胶 。该胶具有较低的成本 和良好的耐热性能 ,可在 180 ℃使用 ,用于航空 、航天工业 。
关键词 改性环氧树脂 耐热胶粘剂 改性丁腈 - 40 橡胶
dust ry. Keywords Modified epoxy resin Heat2resisted adhesive Modified NBR - 40
(编辑 杨冬梅)
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表 1 不同环氧树脂对胶粘剂耐热性能的影响
环氧树脂 剪切强度/ MPa
20 ℃
F - 44 16. 8
Ag - 80 20. 4
TDE - 85 25. 2
150 ℃
104. 6
12. 1
16. 4
180 ℃
8. 6
9. 2
12. 2
由表 1 可见 , TD E - 85 对胶粘剂力学性能和耐 热性能贡献最大 。
研究报告及专论 粘 接 2002 , 23 ( 2)
改性环氧树脂耐热胶粘剂
张伟君1 常 青2 郑少平3
(1. 黑龙江省石油化学研究院 ,哈尔滨市 150040 ;2. 航天工业物资总公司 ,北京市 100830 ; 3. 西安红旗飞机发动机公司 ,西安市 710021)
分别采用不同比例 (10 、20 、30 份) 的混合丙烯 酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶 ,按 1. 3 配方制备胶粘剂并 测试其剪切强度 ,结果见表 3 。
Tab. 3 Effect of toughener amount on shear strength
of the adhe sive 表 3 增韧剂用量对胶粘剂剪切强度的影响
参考文献 1 王超.J - 160 耐高温胶粘剂的研制. 中国胶粘剂 , 1998 (5)
Modif ied epoxy heat2resistant adhesive
Zhang Weijun1 Chang Qing2 Zheng Shaoping3
(1. Heilongjiang Pet rolchemist ry Instit ute , Harbin 150040 ;2. Aerospace Material Company , Beijing 100830 ; 3. Xi′an Airplane Engine Company ,Xi′an 710021)
Tab. 6 Examination of adhe sive hydrothermal ageing at 55 ℃ and RH 98 %～100 %
表 6 胶粘剂 55 ℃、RH 98 %～100 %湿热老化性能的考核
老化时间/ h 空白 200 300 500 800 1 000
室温剪切 强度/ MPa 25. 2 26. 2 26. 3 26. 6 26. 0 25. 1
Abstract This is a kind of epoxy heat2resisted adhesive modified wit h modified NBR - 40. Using mixed
acrylate as a vulcanizater t he NBR was vulcanized , so t he adhesive has good heat2resisted property t han NBR
从表 5 、表 6 可见 ,混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶改性多官能环氧树脂胶粘剂具有优异的耐湿热 老化性能和良好的耐热老化性能 。
Tab. 4 Effect of kind of curing agent on shear strength
of the adhe sive 表 4 不同固化剂对胶粘剂剪切强度的影响
2 结果与讨论 2. 1 不同耐热环氧树脂对胶粘剂耐热性能的影响
对胶粘剂耐热性能起主要作用的是多官能环氧
树脂 ,不同环氧树脂对胶粘剂耐热性能作用不同 。 分别采用 F - 44 、Ag - 80 按 1. 3 配方替代 TD E - 85 环氧树脂制备胶粘剂并测试其剪切强度 ,结果见表 1。
Tab. 1 Effect of kind of epoxy re sin on heat2re sistance of the adhe sive
固化剂 剪切强度/ MPa 20 ℃ 150 ℃ 180 ℃
DDS
25. 2 16. 4 12. 2
Dicy
14. 7 10. 2 6. 2
由表 4 可见 ,DDS 对胶粘剂剪切强度以及耐热
3 结语 本文研制的混合丙烯酸酯硫化丁腈 - 40 橡胶
改性多官能环氧树脂胶粘剂具有良好的力学性能 , 与羧基丁腈橡胶改性多官能环氧树脂胶粘剂性能接 近 ,可替代羧基丁腈橡胶用于耐热 180 ℃结构胶粘 剂 ,具有成本低的优势 。
耐高温胶粘剂多采用羧基丁腈橡胶增韧 ,以获 得良好的力学性能和耐热性能 ,满足耐高温 、高韧性 的要求 。但羧基丁腈橡胶成本高 ,采购困难 ,若采用 普通丁腈橡胶 ,耐热性能差 ,即使采用耐热性能良好 的过氧化物作为硫化剂 ,耐热性能也低于羧基丁腈 橡胶 。本文采用混合丙烯酸酯作为硫化剂硫化丁腈 橡胶 ,提高了丁腈橡胶的耐热性能 ,满足了实际生产 的要求[1 ] 。
modified epoxy heat2resisted adhesive. And t he adhesive has lower cost and is as good as carboxy nit rile rubber modified epoxy heat2resisted adhesive. It can be used at 180 ℃and has been used in aeronautic and aerospace in2
of the adhe sive 表 2 不同增韧剂对胶粘剂剪切强度的影响
增韧剂 剪切强度/ MPa 20 ℃
A
B
C
D
17. 8 26. 9 20. 2 25. 2
150 ℃