改性环氧树脂光固化速粘胶的粘接应用研究

《改性环氧树脂光固化速粘胶的粘接应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2010年2月第19卷第2期中国胶粘剂Vol．19No．2，Feb．2010CHINAADHESIVES-33-改性环氧树脂光固化速粘胶的粘接应用研究11233马晓旺，陈贻炽，朱立群，胡伟，王新洲（1.北京航空航天大学化学与环境学院，北京100191；2.北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191；3.陆军航空兵学院机械系，北京100123）摘要：采用玻璃纤维布/光固化胶粘剂复合材料补片，实现对铝合金片的快速粘接与固化。考察了国产UV胶粘剂预聚物和进口UV胶的粘接性能、耐温性能以及粘接强度随胶粘剂相对

2、分子质量及其分布的变化规律。结果表明：进口光固化胶/玻璃纤维布复合材料补片与铝合金片的剪切强度在14.5~23.1MPa之间，国产光固化胶体系剪切强度在11.3~16.6MPa之间，两者均高于铆接强度（10.3MPa）；作为胶粘剂基体树脂，相对分子质量分布越宽越有利于粘接强度的提高；此外，-40℃低温与100℃高温对体系粘接强度的影响很小（不超过10％）。关键词：改性；环氧树脂；光固化；胶粘剂；剪切强度；玻璃纤维布中图分类号：TQ433.437文献标识码：A文章编号：1004－2849（2010）02－0033

3、-050前言[8]多官能团光敏稀释剂）和其它添加剂等。飞机在鸟撞、雷击、弹伤以及维护或操作不当由于复合材料补片在损伤金属飞机结构的胶接等情况下，非常容易发生以冲击损伤为主的各种结修补中显示出巨大的优越性，因此，从20世纪70年构破坏，如裂纹、缺口、破孔和断裂等。这些损伤会代中期起，澳大利亚和美国空军就着手开展这方面显著降低飞机材料的静、动态承载性能，严重时会的研究工作。经过多年的理论分析和试验研究，复合[1-3]材料补片在飞机结构修补中得到了实际应用。据统直接威胁飞机的飞行安全。因而也就带来了飞机材料损伤修复的

4、许多问题。计，自20世纪70年代中期以来，在飞机的铝合金受用复合材料补片对损伤的飞机部件进行胶接损结构中约有2000多个硼/环氧复合材料补片经受[4]了考验；1993~1994年，美国空军又在C-141军用修补，是一种优质、高效和低成本的修理方法。光固化复合材料粘接修理技术是以光敏胶作基体树运输机的裂纹部位采用了该项修补技术，总数约为脂，用纤维作为增强材料，预先制备成预浸料修理2000个。为了把该项技术推广到民用飞机上，美国和补片，在光线的辐照下迅速固化，以达到快速修复澳大利亚先后成功地在波音767-200等飞

5、机上实施[5-6]了补片的胶接修补，取得了显著的经济效益[9]。的目的。光固化技术的特点是环保、低能耗和快速，光1试验部分固化胶相对于传统胶粘剂来说主要优势也是如此，[7]1.1试验原料其应用也基本上是围绕这两个特点而展开的。由于采用了活性稀释剂调节黏度，光固化胶的有机挥丙烯酸改性环氧树脂光敏预聚物（6118、7402），发成分含量很低。化学纯，江门市恒光新材料有限公司；Dymax（品牌）系光固化胶通常是在UV光照下从液体树脂变列UV固化胶粘剂（621、621T、425），化学纯，德国汉为固态干膜，其光固化反应

6、体系主要包含光敏引高公司；丙烯酸丁酯（BA）、丙酮、95％乙醇、醋酸，分析发剂和光敏助引发剂（必要时）、树脂低聚物（又称纯，北京化工厂；二缩三乙二醇双丙烯酸酯（TEGDA），预聚物）、光敏稀释剂（包括单官能团、双官能团或分析纯，北京东方亚科力化学品有限公司；光敏引发收稿日期：2009-10-30；修回日期：2009-12-29。作者简介：马晓旺（1984-），河北邢台人，硕士，研究方向为应用化学与材料防护新技术。E-mail：maxiaowang13@sohu.com-34-中国胶粘剂第19卷第2期剂（Irga

7、cure184、Darocure1173），分析纯，瑞士Ciba-（3）差示扫描量热（DSC）分析：采用DSC6220Gaigey公司；硅烷偶联剂（KH-550），分析纯，北京市仪进行测定。同德化工厂。（4）热失重（TG）分析：采用TG/DTA6300仪进LY-12CZ硬铝合金、LY-12M软铝合金，西南铝行测定（氮气保护，升温速率为10℃/min）。业（集团）有限责任公司；无碱玻璃纤维布（厚度为（5）断面形貌：采用扫描电镜（SEM）进行观察。0.4mm），北京天兴陶瓷复合材料有限公司。2结果与讨论1.2试验仪

8、器2.1不同胶粘剂对各种胶接件剪切强度的影响UV便携式光固化仪（光源为1kW高压汞灯），通过初步试验发现，单层玻璃纤维布粘接后的涿州蓝天特灯发展有限公司；SANS±50kN微机控制胶接件，其剪切强度较低，达不到预期效果。因此，电子万能实验机，深圳新三思公司；JSM-5800扫描采用光固化胶浸透两层和三层玻璃纤维布后分别电镜，JEOL公司；DSC（差示扫描量热）6220仪、TG（热与硬铝