2.3EP膠粘劑體系的固化度

       在其他條件保持不變的前提下[如固化工藝均為100℃/2h等]，PA651固化劑含量與EP膠粘劑體系固化度之間的關(guān)系如表3所示。由表3可知：隨著PA651含量的不斷增加，固化度呈先升后降態(tài)勢(shì)，并且在w（PA651）=55%（相對(duì)于F-51質(zhì)量而言）時(shí)達(dá)到最大值（99.13%），說(shuō)明此時(shí)固化反應(yīng)已基本完成。表4列出了不同固化條件與EP膠粘劑體系固化度之間的關(guān)系[w（PA651）=55%]。

 由表4可知：在其他條件保持不變的情況下，適當(dāng)延長(zhǎng)固化時(shí)間或提高固化溫度，有利于提高EP膠粘劑體系的固化度。高溫后期處理可消除體系內(nèi)的殘余應(yīng)力，有利于提高固化物的力學(xué)性能和耐熱性。綜合考慮DSC的峰值溫度及實(shí)際使用要求，初步確定本研究的固化條件為“100℃/3h”（中溫固化）和“室溫/1d→170℃/1h”（高溫固化）。

  2.4EP膠粘劑中填料的選擇

  在其他條件[如m（F-51）∶m（PA651）=100∶55、固化條件為“室溫/1d→170℃/1h”等]保持不變的前提下，m（氣相白炭黑）∶m（高嶺土）比例對(duì)膠接件力學(xué)性能的影響如圖1所示。

       由圖1可知：在滿足膠粘劑操作性能的前提下，隨著氣相白炭黑比例的不斷增加，膠粘劑的壓縮模量逐漸上升，剪切強(qiáng)度呈先降后升態(tài)勢(shì)，而壓縮強(qiáng)度則呈先升后降態(tài)勢(shì)；當(dāng)m（氣相白炭黑）∶m（高嶺土）=15∶80時(shí)，膠粘劑的綜合性能較好。
       這是由于高嶺土的主要作用是增稠，若僅用高嶺土改性EP膠粘劑時(shí)，煅燒后高嶺土因失去了表面羥基[3]而與EP基體間的相容性變差，故膠接件因膠粘劑對(duì)鋁合金表面的浸潤(rùn)性下降而具有相對(duì)較低的剪切強(qiáng)度；隨著納米氣相白炭黑比例的不斷增加，由于其表面含有硅氧烷和羥基等活性基團(tuán)，故其與EP基體的相容性較好，并且固化體系中適量的氣相白炭黑可形成有效的聚合物網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，致使膠粘劑的剪切強(qiáng)度增大[4]。

壓縮強(qiáng)度與高嶺土本身的密度較高、硬度較大以及粒度較細(xì)等有關(guān)[5]。壓縮模量與固化物的交聯(lián)密度密切相關(guān)[6]，而影響交聯(lián)密度的重要因素之一就是EP中環(huán)氧基間的距離和固化劑中官能團(tuán)間的距離。非極性填料的引入會(huì)增加空間位阻，影響互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成；未加填料時(shí)，雖然官能團(tuán)間的距離較小，膠粘劑的交聯(lián)密度很大，但其強(qiáng)度相對(duì)較低，故模量相對(duì)較?。患尤胩盍蠒r(shí)，隨著m（氣相白炭黑）∶m（高嶺土）比例不斷增加，空間位阻隨高嶺土含量減少而降低，膠粘劑的交聯(lián)密度增大，同時(shí)氣相白炭黑有效的補(bǔ)強(qiáng)作用，均有利于提高膠粘劑的壓縮模量。

 2.5EP膠粘劑體系固化條件的確定

實(shí)際操作過(guò)程中希望固化溫度的適用范圍越寬越好，為此本研究在其他條件保持不變的前提下，通過(guò)比較中溫固化條件和高溫固化條件對(duì)膠接件力學(xué)性能的影響，優(yōu)選適宜的寬固化溫度范圍，相關(guān)的測(cè)試結(jié)果如表5所示。由表5可知：中溫固化膠接件的力學(xué)性能與高溫固化基本相近，并且均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)要求，說(shuō)明該配方的EP膠粘劑具有較寬的固化溫度范圍。

 

  2.6EP澆鑄體的耐介質(zhì)性能

 在其他條件保持不變的前提下，固化條件對(duì)EP澆鑄體耐介質(zhì)浸泡性能的影響如表6所示。由表6可知：EP澆鑄體經(jīng)中溫固化或高溫固化后，其在不同介質(zhì)浸泡若干時(shí)間后的質(zhì)量增量基本相近，并且均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)要求。
 

 3·結(jié)語(yǔ)

     （1）通過(guò)考察不同種類的固化劑、填料及其用量等對(duì)雙組分EP膠粘劑性能的影響，研制出一種適用于中高溫固化、具有良好力學(xué)性能的復(fù)合材料修補(bǔ)用EP膠粘劑。

      （2）當(dāng)m（F-51）∶m（PA651）=100∶55、m（氣相白炭黑）∶m（高嶺土）=15∶80時(shí)，制成的EP膠粘劑的凝膠時(shí)間、流動(dòng)性、力學(xué)性能和耐介質(zhì)浸泡性能等均滿足復(fù)合材料修補(bǔ)用膠粘劑的使用要求，并且其操作方便、快捷。