环氧胶粘剂的耐老化性能研究

2007/8/10 15:04:24

摘要：本文工作通过测试用环氧胶粘剂粘接的表面经处理的PTFE膜与铜合金等试件的剪切强度及剥离强度，考察了环氧胶粘剂的耐水老化性能，耐盐雾老化性能和耐霉菌老化性能等。1 前言对经常在潮湿环境工作的电子仪器设备用材料，为使其长期保持正常工作，常需考察所选材料的耐水性和耐环境因素的老化性能。到目前为止，已有一些有关环氧胶粘剂老化性能的研究报导[1-6]。而本文主要考察研制的环氧胶粘剂粘接件的耐水老化，耐盐雾老化和耐霉菌老化等性能。2 实验结果与讨论2．1　环氧胶粘剂3#样为环氧胶粘剂，配方中不加任何填料。2#样为胶粘剂配方中加的是疏水气相二氧化硅，但其加入量较少。4#样为胶粘剂配方中加滑石粉和钛白粉。1#样为胶粘剂配方加的是自制改性剂A。2．2　老化实验结果　　粘接件的耐水煮老化：将铝合金粘接件置于恒温在98±1℃的自来水中，水煮老化一定时间后检测粘接件老化前后的强度。图1为胶粘剂耐水煮的试验结果。从图1中可以看出，对3#样品，在水煮过程中，强度先呈上升趋势，当水煮时间大于9小时后，随着水煮时间的延长，强度有所下降，但经72小时水煮后，强度下降率为4．4％。对2#样品，在水煮过程中，随着水煮时间的延长，强度呈明显下降趋势，经72小时水煮后，强度下降率为37．1％，下降幅度很大，说明疏水气相二氧化硅不但未提高胶粘剂的耐水性，反使胶粘剂更易受水的作用而使强度较大损失。对4#样品，在水煮过程中，强度先呈上升趋势，经72小时水煮后，强度较初始强度升高率为1．01％，图中结果说明该配方胶粘剂耐水性较好。对1#样品，在水煮初期，胶粘剂剪切强度有明显增大现象，当水煮时间大于9小时后，随着水煮时间的延长，强度有所下降，但经72小时水煮，强度较初始强度升高率为49．4％，图中结果说明改性剂A对胶粘剂的耐水性有很大改善。粘接件的耐盐水煮、耐盐雾和耐霉菌老化：玻璃钢蜂窝夹层复合材料在抗爆结构设糆中的应用粘接件为铜合金／PTFE膜／铜合金，其中PTFE膜的两表面先经钠-萘法处理过，铜合金粘接部位的表面先经氧化处理。耐盐水煮：将粘接件置于浓度为5％的氯化钠水溶液中，在高压锅内将盐水加热煮沸一定时间后检测粘接件老化前后的强度。试验结果如表1所示。从表1中可以出，经长达42小时连续在苛刻条件下老化后，粘接件的剪切强度保持率为58．1％，剥离强度保持率为72．3％。耐盐雾老化：试验用氯化钠溶液浓度： 5±1％； PH＝6．5-7．2，试验温度： 35±2℃，试验时间：21天。环氧胶粘剂粘接件的耐盐雾老化测试结果如表2所示，从表2中可以看出，粘接件经21天连续盐雾老化后，剪切强度下降幅度为15．3％，剥离强度下降幅度为2．62％，强度下降幅度均较小。耐霉菌老化：试验用菌种有黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、绳状青霉、球毛壳霉。试验在温湿度交变循环条件下进行。每24小时循环一次，前20小时保持温度为30±1℃，相对湿度为95±5％；以后的4小时中，温度为25±1℃，相对湿度＞95％，最少2小时。试验时间28天。耐霉菌老化性能测试结果如表3所示，从表3中可以看出，粘接件经28天连续霉菌老化后，剪切强度下降幅度为8．70％，剥离强度下降幅度为19．7％，强度下降幅度也不大。3 结论通过上面的研究可以看出，研制的环氧胶粘剂，尤其是含改性剂A的胶粘剂粘接件，有较好的耐水及盐水老化性能；在盐雾老化条件下，对剥离强度的影响比对剪切强度的影响小些；而在霉菌老化条件下，对剥离强度的影响比对剪切强度的影响要大一些。总之，研制的环氧胶粘剂在耐水、耐盐雾和耐霉菌综合性能方面较好。(作者/姜兴盛郭金艳孙明明张军营邸明明王勃黑龙江省石油化学研究院)

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