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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
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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。
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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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