环氧树脂粘合剂环境行为与老化机理研究

摘要

本文主要研究了环氧树脂粘合剂在实验室模拟环境水溶液介质和热空气条件下的老化行为，分别测定胶粘剂在水、5％NaCl、10％H2SO4、10％HCl和10％NaOH及湿热条件和热空气中老化后环氧接头胶接性能的变化，探讨了表面预处理和外加载荷对其老化行为的作用，为粘合剂在不同环境中的老化过程和寿命预测提供了理论基础。 环氧树脂粘合剂在不同温度不同介质中老化后的胶接强度测量、红外光谱与扫描电镜分析结果可知，提高温度能够加速环氧粘合剂在介质中的老化；介质的种类和属性也能影响其老化寿命，环氧树脂粘合剂在不同介质中的耐久性顺序为：水＞盐溶液＞碱性介质溶液＞酸性介质溶液。 热空气中环氧胶粘剂老化研究表明：当温度低于200℃时，温度对胶接接头的剪切强度没有很大影响，当热老化温度为250℃、300℃时，接头的剪切强度明显下降。由热失重分析结果表明，在充氮脱氧条件下的环氧粘合剂的热分解分度大于氧气条件下的分解温度，氧能够促进环氧树脂粘合剂的热老化。 被粘接的基体材料表面状态是影响环氧粘接剂粘接性能的另一因素，本研究选用了两种基体，LY12CZ铝合金和TA2钛合金，对它们分别采用两种不同的表面处理方法，砂纸打磨、磷酸阳极化(PAA)和砂纸打磨、阳极化(SHA)，研究结果表明：与砂纸打磨法相比PAA和SHA表面预处理法更能大大提高环氧树脂粘合剂在介质中的老化性能，尤其是在低温介质中的耐久性。 外加载荷能大大降低环氧树脂粘合剂老化寿命，既外加载荷越大，环氧接头寿命越短。如在水介质中，外力大小为500N时，环氧接头寿命为800小时，外力大小为2000N时，其寿命仅为200小时。另外介质也能影响载荷的作用规律，即相同载荷作用下，环氧铝合金接头在中性介质中的失效时间顺序为：水＞氯化钠溶液；而对于环氧钛合金接头在酸碱性介质中的失效时间顺序为：NaOH＞H2SO4＞HCl

目录

文摘

英文文摘

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前言

第一章文献综述

第二章试验部分

第三章温度对环氧树脂粘合剂在介质中老化行为的影响

第四章不同表面处理方法对环氧胶接接头老化性能的影响

第五章力和介质共同作用对环氧胶接接头老化行为的影响

第六章环氧树脂粘合剂湿热老化行为研究

第七章环氧树脂粘合剂热老化行为研究

第八章结论

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢