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水下胶粘剂的应用研究

专 业: 材料学
关键词: 纳米二氧化硅 水下胶粘剂 环氧树脂 粘接性能
分类号: TQ33
形 态: 共 76 页 约 49,780 个字 约 2.381 M内容
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内容摘要


随着社会经济的飞速发展,在汽车和弱电工业领域,要求原封不动地在有水有油存在的情况下粘接钢板钢材;海洋生物养殖业要求在水中粘接生物活体;在医疗行业中要求考虑生理特征粘接肠管;还有水工建筑工程的要求等。

但目前水下环氧树脂胶粘剂存在工作性能不好、粘接强度不高、耐水性差等缺点,所以有必要对其进行改性研究。

提高粘接性能主要从两个方面入手:

一是提高胶粘剂与被粘物的粘合性能;二是提高胶层的机械强度。

而纳米粒子的奇异特性在这两方面均有优异的表现,使之成为改性胶粘剂性能的新型材料。

本文通过对胶粘剂的应用分析,选取了E-44环氧树脂。

根据红外分析确定了理论固化时间,考虑到施工时的实际情况,确定固化时间为48h。

为了进一步确定最佳配方,又研究了固化剂、增韧剂、填料及其用量、纳米SiO<,2>等诸多因素对水下环氧胶粘剂性能的影响。

结果表明:

固化剂选用改性苯胺2410最为适宜;填料过多或过少都会降低胶粘剂的拉剪强度,通过实验证明,采用填料用量为环氧树脂的75﹪时,胶粘剂的性能最佳;且加入纳米填料可以较大的提高胶粘剂的性能,但与增韧剂混用则会降低胶粘剂的性能。

使用纳米Si02改性环氧树脂代替纯环氧树脂,我们采用了KH-550分散剂活化纳米微粒,实现对其表面的修饰,同时使用高速剪切分散乳化机对纳米Si02分散体系进行机械搅拌,加速其分散,实现了均匀分散的目的。

制得了不同纳米SiO<,2>含量的纳米改性环氧树脂胶粘剂,经浇注制得了试样,并测试其性能。

结果表明,经纳米Si02改性后的环氧树脂胶粘剂在抗冲击性能、拉剪强度等指标上与未经改性的环氧树脂胶粘剂相比均有很大提高。

在纳米材料用量为3﹪~5﹪时,综合性能较佳。

经过筛选,最终获得了性能良好的胶粘剂配方,使水下胶粘剂的拉剪性能达到8Mpa..……

全文目录


摘要
第一章 文献综述
1.1 概述
1.2 环氧树脂胶粘剂的基本类型
1.2.1 环氧树脂胶粘剂的特点及发展趋势
1.2.2 环氧树脂胶粘剂的组成及分类
1.3 潮湿及水下环氧树脂胶粘剂的基本性能
1.4 纳米添加剂改善环氧树脂粘接性能的设想
1.4.1 纳米添加剂改善环氧树脂粘接性能的原理
1.4.1.1 机械结合理论
1.4.1.2 吸附理论
1.4.1.3 扩散理论
1.4.1.4 静电理论
1.4.1.5 化学键理论
1.4.2 纳米添加剂改善环氧树脂粘接性能的结果
1.5 研究的目的和拟解决的问题
第二章 实验部分
2.1 实验目的
2.2 实验材料
2.3 实验设备
2.4 粘接实验试件表面处理方法
2.5 工艺流程
第三章 粘接性能试验结果与讨论
3.1 水下胶粘剂的实验方案
3.2 水下胶粘剂的原料选择
3.2.1 环氧树脂的选择
3.2.2 固化剂的选择
3.2.2.1 固化剂对粘接性能的影响及其选择依据
3.2.2.2 潮湿及水下环氧树脂胶粘剂的基本性能
3.2.2.3 潮湿水下环氧胶粘剂的固化剂的种类及固化机理
3.2.2.4 固化剂的确定
3.3 固化工艺的确定
3.3.1 固化时间的确定
3.3.2 固化温度的确定
3.4 增韧剂的选取
3.5 偶联剂对粘接性能的影响及其选择依据
3.5.1 粘接界面的作用力与粘接强度的关系
3.5.2 偶联剂在胶粘剂中的作用
3.5.3 偶联剂的选择依据
3.5.4 偶联剂的确定
3.6 填料对粘接性能的影响
3.6.1 填料的作用
3.6.2 填料的选用原则
3.6.3 填料对环氧树脂固化物性能的影响
3.6.4 填料的用量对粘接强度的影响
3.7 纳米SIO_2微粒对粘接性能的影响
3.7.1 纳米SIO_2微粒的表面修饰
3.7.2 确定纳米SIO_2微粒分散方案的理论依据
3.7.3 纳米SIO_2微粒的分散机理
3.7.4 纳米SIO_2微粒的分散方法
3.7.5 纳米SIO_2微粒对胶粘剂粘接强度的影响
3.7.6 纳米SIO_2微粒对环氧树脂基体的增韧机理
3.8 表面处理对粘接强度的影响
3.9 提高环氧树脂粘接强度的相关因素分析
第四章 结论
参考文献

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中图分类: > TQ33 > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业

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