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笼型氨基倍半硅氧烷固化环氧树脂胶粘剂的研究和表征

作 者: 董喜华
导 师: 高俊刚
学 校: 河北大学
专 业: 高分子化学与物理
关键词: 氨基笼型倍半硅氧烷 固化动力学 环氧树脂 胶粘剂
分类号: TQ433.437
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 44次
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内容摘要


笼型倍半硅氧烷(POSS)是一类具有特殊分子结构的有机硅化合物,其分子以无机硅氧骨架为核心,外围被有机基团所包围,无机内核为材料提供良好的耐热性,外围有机基团可增强与聚合物基体间的相容性。用氨丙基倍半硅氧烷做固化剂与双酚A环氧树脂反应,可制得热稳定性好,力学性能优异的胶粘剂品种。1本文用动态DSC研究了笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷(POAPS)/E-51纳米杂化复合体系的固化过程、最佳配比与热稳定性能,并用Ozawa和Kissinger-akahira-sunose等转化率法研究了固化反应动力学。结果表明该体系固化峰值温度为85℃,终了温度为118℃,最佳NH2与环氧基摩尔比为0.75,热分解最高起始温度为336-356℃。Ozawa法更适合本体系的动力学分析,固化反应活化能为71.0765KJ/mol,反应级数为0.9855级。2在前面求得动力学参数基础上,用笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷(CAAPOSS)和4,4-二氨基二苯醚(DDO)为固化剂,间苯二酚缩水甘油酯为活性稀释剂,制备了双酚-A型环氧树脂灌封胶,研究了胶粘剂各组分配比与粘接强度、耐热耐老化等性能的关系。结果表明该胶粘剂是一种稳定性好、耐高温、粘度低的优良结构胶粘剂。3笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷(POAPS)和低分子聚酰胺(PA)作固化剂加入活性稀释剂、促进剂、硅烷偶联剂等辅助材料,制备了室温固化双酚-A型环氧树脂胶粘剂,研究了胶粘剂粘接强度、耐热耐老化等性能。该胶粘剂8h内获得较高固化度,剪切强度可达到20 MPa以上。热分解起始温度为376℃,在湿热老化条件下剪切强度基本保持不变。结果表明该胶粘剂是一种常温固化、热稳定性好、耐高温、粘度低的优良结构胶粘剂。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-21
  1.1 环氧树脂胶粘剂  10-16
    1.1.1 环氧树脂胶粘剂定义  10-11
    1.1.2 环氧树脂胶粘剂的特性  11-12
    1.1.3 环氧树脂胶粘剂应用领域  12-13
    1.1.4 环氧树脂胶粘剂的概况及耐热胶粘剂的研究进展  13-14
    1.1.5 环氧树脂的固化剂  14-16
  1.2 倍半硅氧烷(POSS)  16-19
    1.2.1 POSS及其结构  16-17
    1.2.2 POSS的性能特点  17
    1.2.3 POSS的应用  17-19
  1.3 本文研究的主要目的和内容  19-21
第2章 笼型γ-氨丙基倍半硅氧烷/环氧E-51非等温固化动力学  21-28
  2.1 实验部分  21-22
  2.2 结果与讨论  22-27
    2.2.1 固化剂的物质的量配比  22-23
    2.2.2 POAPS/E-51非等温固化反应动力学  23-27
  2.3 结论  27-28
第3章 笼型β-氨乙基-γ-氨丙基倍半硅氧烷为固化剂的环氧树脂灌封胶  28-35
  3.1 实验部分  28-29
  3.2 结果与讨论  29-34
    3.2.1 笼型倍半硅氧烷分析  29
    3.2.2 固化剂的选择及用量  29-31
    3.2.3 活性稀释剂用量对灌封胶性能的影响  31-32
    3.2.4 偶联剂和填料的用量对性能的影响  32-33
    3.2.5 灌封胶的耐热、耐热老化性能  33-34
  3.3 结论  34-35
第4章 γ-氨丙基倍半硅氧烷为固化剂的室温固化环氧树脂胶粘剂  35-41
  前言  35
  4.1 实验部分  35-36
  4.2 结果与讨论  36-38
    4.2.1 固化剂的选择  36-38
    4.2.2 确定实验最终配方  38
  4.3 胶粘剂的性能  38-40
    4.3.1 固化周期的确定  38-39
    4.3.2 耐热及耐热老化性能  39-40
  4.4 结论  40-41
参考文献  41-44
全文结论  44-45
攻读硕士学位研究生期间已发表和待发表的论文  45-46
致谢  46

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 胶粘剂工业 > 合成胶粘剂 > 橡胶、树脂为原料的胶粘剂 > 合成树脂为原料的胶粘剂 > 环氧类胶粘剂
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