笼型氨基倍半硅氧烷固化环氧树脂胶粘剂的研究和表征

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 环氧树脂胶粘剂
• 1.1.1 环氧树脂胶粘剂定义
• 1.1.2 环氧树脂胶粘剂的特性
• 1.1.3 环氧树脂胶粘剂应用领域
• 1.1.4 环氧树脂胶粘剂的概况及耐热胶粘剂的研究进展
• 1.1.5 环氧树脂的固化剂
• 1.2 倍半硅氧烷（POSS）
• 1.2.1 POSS及其结构
• 1.2.2 POSS的性能特点
• 1.2.3 POSS的应用
• 1.3 本文研究的主要目的和内容
• 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
• 2.1 实验部分
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 固化剂的物质的量配比
• 2.2.2 POAPS/E-51非等温固化反应动力学
• 2.3 结论
• 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
• 3.1 实验部分
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 笼型倍半硅氧烷分析
• 3.2.2 固化剂的选择及用量
• 3.2.3 活性稀释剂用量对灌封胶性能的影响
• 3.2.4 偶联剂和填料的用量对性能的影响
• 3.2.5 灌封胶的耐热、耐热老化性能
• 3.3 结论
• 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
• 前言
• 4.1 实验部分
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 固化剂的选择
• 4.2.2 确定实验最终配方
• 4.3 胶粘剂的性能
• 4.3.1 固化周期的确定
• 4.3.2 耐热及耐热老化性能
• 4.4 结论
• 参考文献
• 全文结论
• 攻读硕士学位研究生期间已发表和待发表的论文
• 致谢