用于靶丸装配的胶黏剂荧光性能及相容性研究-论文.pdf

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1、第26卷第2期强激光与粒子束Vo1．26，NO．22014年2月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSFeb．，2014用于靶丸装配的胶黏剂荧光性能及相容性研究赵富贵，邓启冈1，宋伟明，张军营，张林。(1．齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2．北京化工大学胶接材料与原位固化研究室，北京100029；3．中国物理工程研究院激光聚变研究中心，等离子体物理重点实验室，四川绵阳621900)摘要：为充气靶丸的精密装配提供有效的胶斑定位检测方法，研究了具有荧光特性的环氧胶黏剂，通过环氧胶黏剂与香豆素和Js一064荧光染料的相容性及荧光性的

2、研究，探索其适用于靶丸装配和检测的添加工艺。分别测定了入射波长和适用于工艺的激发波长，研究了荧光强度与香豆素浓度的关系以及固化剂对荧光强度的影响。并确定了无水乙醇减小表面张力的工艺方法。结果表明：香豆素的激发波长为274nm，入射波长为519nm；荧光染料的激发波长为435nm，适用于胶斑定位检测的激发波长为365nm；香豆素能很好地溶于固化剂176中，有淡蓝色荧光，而荧光染料均匀分散于胶黏体系，且荧光性能良好。关键词：惯性约束聚变；环氧树脂；相容性；香豆素；荧光染料中图分类号：o434．2文献标志码：Adoi：lO．3788／HPLPB201426．022007惯性约束聚变

3、(ICF)实验研究中的靶丸装配[1主要是微定位和粘接的过程。由于靶丸粘接尺寸在p．m级，装配用低温胶黏剂不能含有硬性颗粒，从而限制了添加剂的选择；另外，低温装配胶的粘接力学性能、耐低温性能和密封性能不能受到影响，因此对定位和粘接点的捕捉有很高的要求。为达到靶丸装配定位与检测精度的要求，选择用荧光方法进行粘接点的定位与胶斑追踪检测，例如，胶黏体系中添加水溶性荧光染料，在装配过程中进行uV照射即可进行胶斑定位追踪，此法方便、快捷，可用于靶丸装配的全程监控。一般荧光定位的应用研究主要集中在细胞定位、分子检测及成像技术、医学诊断、药物动力治疗、荧光探针分子识别等生物生化分析等方面。]

4、。尽管国内许多学者对荧光定位、低温胶黏剂的研究做了大量工作，但开发用于微定位的具有荧光特性的胶黏剂的报道较少，因此研究用于ICF实验所需定位特种胶黏剂是十分必要的。本文在环氧胶黏剂的基础上添加具有荧光性的物料(香豆素和荧光染料)，使胶黏剂在紫外光照射条件下发出荧光，并分别探索了两种荧光物料与所制备胶黏剂的溶解性或均匀分散的工艺方法。研究了胶黏剂固化剂对荧光特性的影响，对胶黏剂固化物的表观荧光性能进行了适用性评价。1实验原料与仪器1．1实验原料E51，岳阳石油化总工厂环氧树脂厂生产，环氧当量140～200；香豆素，济南浩化实业责任有限公司；荧光黄染料，上海津迈实业有限公司；17

5、6固化剂，大连连晟贸易有限公司；CHC1。，分析纯；促进剂DMP30，胺值600~630mgKOH／g，新典化学材料(上海)有限公司；偶联剂KH560，湖北新蓝天新材料股份有限公司。1．2实验仪器TU一1901型双光束紫外可见光分光光度计，配对比色皿，北京谱析通用仪器有限公司；LS55型荧光分光光度计，配对比色皿，ParkinElmer。2香豆素与环氧胶黏体系的相容性及荧光性能2．1香豆素溶解实验香豆素类化合物通常为白色晶体，在紫外光下常常显蓝色荧光，其具有环氧基团的衍生物甚至在可见光下也能呈现荧光，因此还可以用作荧光增白剂[9]。由表1可看出，香豆素在CHCl。中有很好的溶

6、解性能，但不溶于E51。而在伯胺类固化剂176中，常温溶解速度较慢，需搅拌约30min，超声波条件需2min，静置一定时间后有少量晶粒析出，说明香豆素与固化剂*收稿日期：2013—06—23；修订日期：201311一O8基金项目：中国工程物理研究院重点项目(2012A0302015)；国家自然科学基金项目(21176017)作者简介：赵富贵(1986一)，男，硕士，主要从事胶黏剂和复合材料的开发和应用研究；2495184@163．corn。通信作者：张林(1964)，男，研究员，博导，主要从事新型功能材料开发与应用研究；zhlmy@sina．corn。强激光与粒子束176是部

7、分互溶。而体系颜色由透明变为浅绿色，这是由于固化剂176分子中的一NH是供电子基，对香豆素分子中共轭结构的电子云密度分布产生影响，表现为颜色迁移。另外CHC1。作为混合介质先将香豆素充分溶解，再溶解人ES1树脂中，而后随着CHC1。的挥发，香豆素在树脂表面析出，表明用此法不能均匀混合。因此选用176固化剂溶解香豆素。表1香豆素溶解性能实验Table1Experimentofcoumarindissolution2．2固化物荧光观察按上述研究结果，用固化剂溶解的方法，将香豆素(按胶黏剂总量0．5添加)与固