汽車(chē)輕量化用高韌性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的制備.pdf

1、汽車(chē)輕量化是目前汽車(chē)領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)，旨在通過(guò)減輕汽車(chē)重量來(lái)減少每公里的耗油量，從而達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目的。在汽車(chē)輕量化中需要使用新型材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼，而這些材料之間多用粘接的方式連接。使用在汽車(chē)輕量化中的結(jié)構(gòu)膠需要滿(mǎn)足強(qiáng)度高、韌性好、耐疲勞、耐老化且可以粘接異質(zhì)材料等諸多要求，因而對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑進(jìn)行改性變得必要而關(guān)鍵。針對(duì)需要滿(mǎn)足的性能要求，本論文從增韌、提高耐老化性能、改進(jìn)固化條件等多個(gè)方面開(kāi)展了工作。
　　首先，

2、對(duì)于丁腈增韌體系和端羧基丁腈改性環(huán)氧樹(shù)脂體系進(jìn)行了考察。與未改性的環(huán)氧體系膠粘劑相比，丁腈添加量為10wt.％時(shí)拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度略有下降，而沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、拉伸彈性模量都有提高。端羧基丁腈改性環(huán)氧樹(shù)脂與純環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)配時(shí)，添加量為15wt.％時(shí)剪切強(qiáng)度達(dá)到31.26MPa、沖擊強(qiáng)度為21.82kJ/m2，增韌效果明顯。用差式掃描量熱法考察了兩種增韌體系的固化反應(yīng)放熱峰變化，通過(guò)Kissinger方程和Crane方程，分別計(jì)算

3、得出了:丁腈增韌體系的固化反應(yīng)活化能ΔE=53.35kJ/mol，反應(yīng)級(jí)數(shù)n=0.893;端羧基丁腈預(yù)聚體增韌體系的固化反應(yīng)活化能ΔE=54.59kJ/mol，反應(yīng)級(jí)數(shù)n=0.895。
　　其次，合成了聚氨酯預(yù)聚體，并成功改性環(huán)氧樹(shù)脂，然后與純環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)配得到增韌體系膠粘劑?？疾斓贸?，50wt.％改性樹(shù)脂的添加量下的膠粘劑沖擊強(qiáng)度達(dá)到23.98kJ/m2，比改性前提高88.2％。用掃描電鏡對(duì)膠體沖擊斷裂面形貌進(jìn)行觀察，有很多根須分

4、枝，裂紋分散，說(shuō)明為明顯的韌性斷裂。在端羧基丁腈改性環(huán)氧體系中加入一定量的聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹(shù)脂，該配方的剪切強(qiáng)度能達(dá)到近40MPa，其他膠體性能比單獨(dú)的端羧基丁腈改性環(huán)氧體系也都略有增強(qiáng)。在聚硫橡膠增韌環(huán)氧樹(shù)脂的考察中，25wt.％時(shí)的膠體性能均衡，沖擊強(qiáng)度達(dá)到23.35kJ/m2，增韌效果明顯。
　　最后，對(duì)5種增韌體系的耐熱性能進(jìn)行了考察，它們的玻璃化溫度與改性前差異不大，約為80℃。在耐老化性能測(cè)試中，1wt.％的偶聯(lián)劑