探析含碳化硼的环氧树脂胶粘剂的合成与研究

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1、天津大学硕士学位论文含碳化硼的环氧树脂胶粘剂的合成与研究姓名：姜雪芹申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫江20070601中文摘要随着现代科技的发展，对胶粘剂提出了越来越高的技术要求，其中低温固化、高温使用即为其一发展方向。环氧树脂胶粘剂品种多，强度高，综合性能好，素有“万能胶”之称，应用极广，但是因其固化物脆性大，耐热不高，而且其固化温度高，固化速度慢等缺点，使其应用受到限制。本文研究了胶粘剂的固化机理和影响胶粘剂结构与粘接性能的因素。比如：固化剂的结构和用量对胶粘剂的固化速度和粘接强度的影响，固化时问和固化温度对胶粘剂力学性能的影响。此外，研究发现填料碳化硼的加入

2、对胶粘剂力学性能和耐热性能有很大影响。实验表明，碳化硼的加入，在一定程度上提高了胶粘剂的力学性能和粘接性能。考查了填料添加量对填料在树脂中分散状况的影响，得到了填料的最佳添加量。随后研究了碳化硼粒径对剪切强度的影响，实验表明：低粒径的碳化硼在树脂中分散性更好，胶粘剂体系的剪切强度更大。被粘接的基体材料的表面状态是影响环氧粘接剂粘接性能的另一因素，本课题选用了两种基材(铝合金和不锈钢)，实验表明：环氧树脂胶粘剂对不锈钢的粘接强度远远大于铝合金。利用TG和DTG研究了环氧树脂胶粘剂固化物的热稳定性能。证明了试样5的胶粘剂体系的热性能最佳，聚硫橡胶LP-3的加入会降低胶粘剂的耐热性能

3、，从而使得试样4的热稳定性能弱于试样2。用DSC探讨了固化剂种类和用量对固化反应放热量的影响，分析了胶粘剂体系的固化机理。采用红外光谱仪(IR)，研究了固化温度、固化时间对固化反应程度的影响，分析了固化过程化学反应机理。红外光谱分析表明，温度是影响环氧粘合剂的重要因素，提高温度能够加速环氧粘合剂的固化。通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)观察固化物断裂面的特征，结果表明：增韧后试样的断裂面形态明显不同于未改性体系，试样断裂面形态具有明显的韧性断裂特征。通过研究碳化硼对胶粘剂的改性机理，可以发现，碳化硼在树脂间的分散状况以及树脂间的混合均匀度始终是影响胶粘剂性能的重要因素。关键词：

4、环氧树脂胶粘剂剪切强度粘接性能碳化硼ABSTRACTWiththedevelopmentofsciences，thetechnicalrequirementsofadhesiveismoreandmorestrictly，theadhesivewithlowcuringtemperatureandcallbeusedinhi曲temperatureisanimportantstudydirection．Epoxyresinisimportantstructureadhesiveswhichhadgoodpeelstrengthandsynthesizepropertiesand

5、usedwidelyinindustry．However,withconventionalcuringagents，itisfragilityandcouldnotbeusedathightemperature，thecuringprocessofepoxyresinoftenshowedslowgeltimeunlesshi曲curingtemperature．Inthiswork,thereactionmechanismandthefactorsinfluencingthestructureandtheadhesivepropertiesoftheepoxyresinadh

6、esivewerestudied．Forexample，thestructureandtheamountofcuringagenthadgreatinfluenceonthestrengthandcuringrateoftheadhesive．Itwasalsofoundthatthecuringreactiontimeandthecuringtemperaturealsoplayedanimportantroleonthemechanicalpropertiesofepoxyresinadhesivesystem．Resultsshowedthatthehigherthecu

7、ringtemperature，thefasterthecuringrateandthehighertheadhesivestrength．Inaddition，theinfluenceoftheadditionofB4Contheperformanceofepoxyresinadhesivesuchasheat—resistanceandmechanicalpropertieswasstudied．Theexperimentalresultconfirmedthattheadditiono