粉状环氧胶粘剂的制备及其表征

发布时间：2020-04-05 11:55

【摘要】：本文利用粉末环氧树脂、固化剂、助剂等原料开发出新型的粉状环氧胶粘剂。该类胶粘剂具有成本低、环境污染小和利于实现自动化生产等特点。近年来,人们利用生物质成功地制备出生物基环氧树脂、生物质环氧固化剂以及生物质超支化增韧剂,并将其应用于代替石油基环氧树脂材料。本课题将围绕粉状环氧胶粘剂的中温固化和环氧增韧两个主要问题进行研究,以开发中温固化、高韧性的粉状环氧胶粘剂为目标。具体研究工作包括以下几部分:(1)探讨不同2-甲基咪唑(2-MI)用量对E-20/HMTA/2-MI体系的影响。2-MI加入使体系固化温度降低、冲击强度增加和热稳定性提高。当2-MI含量为0.6wt%时,体系的力学性能最佳。利用DSC曲线可知E-20/HMTA/2-MI体系固化反应E_a=100.3KJ/mol、A=3.57×10~(11)s~(-1)和n=0.94。通过KAS方法可预测E-20/HMTA/2-MI体系在130℃/10 min条件下固化,实现快速固化。(2)探讨不同2-甲基咪唑(2-MI)用量对E-12/DDS/2-MI体系的力学性能及固化性能的影响。加入2-MI在E-12/DDS体系中可以改善韧性并降低其固化温度。当2-MI含量为0.2 wt%时其体系的力学性能最佳,冲击强度和拉伸强度分别为11.2 KJ/m~2和43.54MPa,分别较E-12/DDS体系提高了28.7%和21.3%。利用DSC曲线可知E-12/DDS/2-MI体系的E_a=64.27 KJ/mol、A=6.3×10~8 s~(-1)和n=0.91。(3)研究不同量的端羧基修饰单宁酸(CATA)对E-12/MPA/2-MI体系的固化行为、热稳定性、力学性能、吸湿率等影响。CATA的端羧基可参与固化反应,形成均相结构。CATA加入E-12/MPA/2-MI体系可同时提高其体系的韧性,玻璃化转变温度(T_g)和拉伸性能等性能。当1.0wt%CATA时,E-12/MPA/2-MI/CATA体系冲击强度最高,比未改性体系高111%。(4)研究不同量的端羧基修饰单宁酸(CATA)增韧改性没食子酸基环氧树脂(GA-EP)制备粉状环氧胶粘剂。当1.0 wt%CATA时,GA-EP/MeHHPA/2,4-EMI/CATA体系的力学性能最佳,冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率分别为17.3KJ/m~2、52.1 MPa、5.3%,较未改性体系分别提高了74.8%、22.0%、39.5%。通过SEM可知,该体系没有相分离痕迹,有大量的丝状物,符合原位增韧增强机理。
【图文】：

胶粘剂,涂胶,液体

粉状环氧胶粘剂的制备及其表征状胶粘剂粉末胶粘剂的定义末胶粘剂是以固体粉状的形式存在，其固体含量可达到 100%。与传剂相比，粉状胶粘剂是通过分散在空气中在一定温度下进行胶粘，，而溶剂或水作为分散介质。粉末胶粘剂主要以合成树脂为基础，并添加剂等按照一定配比进行混合。预混后，其粉状固体通过双螺旋挤出，其后将其冷却并在粉碎机中进行粉碎并分级筛选，从而制得粉状胶胶粘剂与液体胶粘剂的使用目的相同都是胶粘材料。然而，粉状胶与液体胶粘剂的涂胶方式截然相反，粉状胶粘剂是通过加压空气手段12]。目前，国内比较常用的涂胶方式是静电喷涂涂装法和流动浸渍法剂可以采用静电喷涂，也能定量地撒涂在预热的被粘物体表面上，在和固化。粉末胶粘剂与液体胶粘剂涂装的区别如图 1-1 所示。

FTIR光谱,冲击强度,热重分析仪,升流

最终冲击强度大小取每组试样冲击强度的平均值能测试验机，温度在23℃左右，加载速度为2 mm/min，按照对于每种组合物，哑铃型样条测试数量不少于 10 根性模量的大小取平均值。性分析ETZSCH 公司的 STA409PC 热重分析仪（TGA），氮，升温速率为 20℃/min，初始样品质量 5~10 mg。析温度 40~300℃下分别以 5、10、20 和 30 K/min 的升流速 50mL/min，样品质量 5~10 mg。析分析
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ433.437

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