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R系列環(huán)氧固化劑是FB樹脂(硼酚醛)與CTBN的反應(yīng)產(chǎn)物,R30、R60、R100等代表著不同CTBN含量的產(chǎn)品。水性富鋅底漆環(huán)氧固化劑例如,R30是100份FB樹脂與30份CTBN的反應(yīng)產(chǎn)物,R100是100份FB與100份CTBN的反應(yīng)產(chǎn)物,以此類推。用R固化劑和E-51環(huán)氧樹脂配制的環(huán)氧樹脂膠,雖具有較高的強(qiáng)度,但是固化溫度偏高。為了降低固化溫度,試驗(yàn)了不同的環(huán)氧樹脂和R固化劑,發(fā)現(xiàn)用無錫美華化工有限公司的海因環(huán)氧樹脂(因分子中含五元二氮雜環(huán)hydanto而得名)與R固化劑配伍,既有較低的固化溫度,又有很高的粘接強(qiáng)度,且涂層外觀平滑光潔。本文介紹了該膠粘劑的固化工藝及粘接性能。
2 固化工藝
水性富鋅底漆環(huán)氧固化劑通過海因環(huán)氧樹脂與R30不同的比例試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)必須150℃/3~4h才能固化,并具有較高的剪切強(qiáng)度。而用R100作固化劑且比例較大時,需提高固化溫度,此時剪切強(qiáng)度也會有一定提高。由于R系列固化劑需配成溶液使用,為避免膠層產(chǎn)生氣泡,需緩慢升溫。工藝條件為:涂膠后,在80℃烘5~1min,疊合后稍加壓,于80℃/1h+120℃/1h+15℃/3h條件下固化。粘接試片為45#鋼,100目砂紙打磨,丙酮脫脂。測試按GB/T7124—1986標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3 R30固化海因環(huán)氧樹脂的粘接性能
R30固化海因環(huán)氧樹脂的粘接性能見表1。
由表1可知,在m海因環(huán)氧∶mR30為1∶1.1附近時,體系的剪切強(qiáng)度最高,達(dá)34MPa。并且R30的用量變化在5倍以內(nèi),其剪切強(qiáng)度均在20MPa以上。這比R30/E-51體系的強(qiáng)度高一些。
4 R60固化海因環(huán)氧樹脂的粘接性能R60可以直接合成,也可由R30和R100配制。R30含羧基丁腈23.1%,R100含羧基丁腈50%。取22.5gR30、27.5gR100混合后即為R60。R60固化劑/海因環(huán)氧樹脂體系的性能見表2。
由表2看出,海因環(huán)氧樹脂與固化劑配比近于等量的51號配方強(qiáng)度最高。
5 R100固化海因環(huán)氧樹脂的粘接性能
R100固化海因環(huán)氧樹脂的粘接性能見表3。
由表3看出,在2者近于等量配比時,粘接強(qiáng)度最高(達(dá)42MPa)。與鄰甲酚醛環(huán)氧、E-51環(huán)氧、AG80環(huán)氧相比,海因環(huán)氧/R系列固化劑的粘接強(qiáng)度最高。
6 耐熱性
對表1中9號配方的耐溫性能進(jìn)行了測試,200℃時強(qiáng)度為1.13MPa,250℃僅為0.44MPa,300℃時突然達(dá)到5.32MPa。這一事實(shí)表明,R系列固化劑固化海因環(huán)氧樹脂時,在高溫下可能發(fā)生了某種反應(yīng)。但是海因環(huán)氧樹脂/R系列固化劑體系的耐熱性有待進(jìn)一步研究。
7 小結(jié)
水性富鋅底漆環(huán)氧固化劑R系列固化劑固化海因環(huán)氧樹脂時,在很寬的配比范圍內(nèi)均有較高的粘接強(qiáng)度,其樹脂增韌橡膠鏈段的比例也可在較大范圍內(nèi)變動。因而也可作為梯度功能復(fù)合材料用膠粘劑。
