【摘要】：本文利用粉末環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、助劑等原料開(kāi)發(fā)出新型的粉狀環(huán)氧膠粘劑。該類(lèi)膠粘劑具有成本低、環(huán)境污染小和利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。近年來(lái),人們利用生物質(zhì)成功地制備出生物基環(huán)氧樹(shù)脂、生物質(zhì)環(huán)氧固化劑以及生物質(zhì)超支化增韌劑,并將其應(yīng)用于代替石油基環(huán)氧樹(shù)脂材料。本課題將圍繞粉狀環(huán)氧膠粘劑的中溫固化和環(huán)氧增韌兩個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行研究,以開(kāi)發(fā)中溫固化、高韌性的粉狀環(huán)氧膠粘劑為目標(biāo)。具體研究工作包括以下幾部分:(1)探討不同2-甲基咪唑(2-MI)用量對(duì)E-20/HMTA/2-MI體系的影響。2-MI加入使體系固化溫度降低、沖擊強(qiáng)度增加和熱穩(wěn)定性提高。當(dāng)2-MI含量為0.6wt%時(shí),體系的力學(xué)性能最佳。利用DSC曲線可知E-20/HMTA/2-MI體系固化反應(yīng)E_a=100.3KJ/mol、A=3.57×10~(11)s~(-1)和n=0.94。通過(guò)KAS方法可預(yù)測(cè)E-20/HMTA/2-MI體系在130℃/10 min條件下固化,實(shí)現(xiàn)快速固化。(2)探討不同2-甲基咪唑(2-MI)用量對(duì)E-12/DDS/2-MI體系的力學(xué)性能及固化性能的影響。加入2-MI在E-12/DDS體系中可以改善韌性并降低其固化溫度。當(dāng)2-MI含量為0.2 wt%時(shí)其體系的力學(xué)性能最佳,沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別為11.2 KJ/m~2和43.54MPa,分別較E-12/DDS體系提高了28.7%和21.3%。利用DSC曲線可知E-12/DDS/2-MI體系的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飾單寧酸(CATA)對(duì)E-12/MPA/2-MI體系的固化行為、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、吸濕率等影響。CATA的端羧基可參與固化反應(yīng),形成均相結(jié)構(gòu)。CATA加入E-12/MPA/2-MI體系可同時(shí)提高其體系的韌性,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g)和拉伸性能等性能。當(dāng)1.0wt%CATA時(shí),E-12/MPA/2-MI/CATA體系沖擊強(qiáng)度最高,比未改性體系高111%。(4)研究不同量的端羧基修飾單寧酸(CATA)增韌改性沒(méi)食子酸基環(huán)氧樹(shù)脂(GA-EP)制備粉狀環(huán)氧膠粘劑。當(dāng)1.0 wt%CATA時(shí),GA-EP/MeHHPA/2,4-EMI/CATA體系的力學(xué)性能最佳,沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率分別為17.3KJ/m~2、52.1 MPa、5.3%,較未改性體系分別提高了74.8%、22.0%、39.5%。通過(guò)SEM可知,該體系沒(méi)有相分離痕跡,有大量的絲狀物,符合原位增韌增強(qiáng)機(jī)理。
【圖文】：

粉狀環(huán)氧膠粘劑的制備及其表征狀膠粘劑 粉末膠粘劑的定義末膠粘劑是以固體粉狀的形式存在，其固體含量可達(dá)到 100%。與傳劑相比，粉狀膠粘劑是通過(guò)分散在空氣中在一定溫度下進(jìn)行膠粘，，而溶劑或水作為分散介質(zhì)。粉末膠粘劑主要以合成樹(shù)脂為基礎(chǔ)，并添加劑等按照一定配比進(jìn)行混合。預(yù)混后，其粉狀固體通過(guò)雙螺旋擠出，其后將其冷卻并在粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎并分級(jí)篩選，從而制得粉狀膠膠粘劑與液體膠粘劑的使用目的相同都是膠粘材料。然而，粉狀膠與液體膠粘劑的涂膠方式截然相反，粉狀膠粘劑是通過(guò)加壓空氣手段12]。目前，國(guó)內(nèi)比較常用的涂膠方式是靜電噴涂涂裝法和流動(dòng)浸漬法劑可以采用靜電噴涂，也能定量地撒涂在預(yù)熱的被粘物體表面上，在和固化。粉末膠粘劑與液體膠粘劑涂裝的區(qū)別如圖 1-1 所示。

最終沖擊強(qiáng)度大小取每組試樣沖擊強(qiáng)度的平均值能測(cè)試驗(yàn)機(jī)，溫度在23℃左右，加載速度為2 mm/min，按照對(duì)于每種組合物，啞鈴型樣條測(cè)試數(shù)量不少于 10 根性模量的大小取平均值。性分析ETZSCH 公司的 STA409PC 熱重分析儀（TGA），氮，升溫速率為 20℃/min，初始樣品質(zhì)量 5~10 mg。析溫度 40~300℃下分別以 5、10、20 和 30 K/min 的升流速 50mL/min，樣品質(zhì)量 5~10 mg。析分析
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ433.437

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本文編號(hào)：2614984