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硅酮结构胶中硅微粉与偶联剂用量的研究

编辑:山东东浩新材料科技有限公司时间:2020-05-27

  一、硅微粉用量:

  按表1的配合比,固定聚酰胺固化剂和改性芳香胺固化剂的用量分别为环氧树脂质量的20%、30%(下同),其它试验条件不变,填料硅微粉用量(占环氧树脂质量的百分比)对结构胶耐久性的影响见表3。

  从表3可以看出:随着硅微粉用量增加,结构胶的湿热老化拉伸抗剪强度降低百分比逐渐增大,耐湿热老化性能下降,而蠕变变形值减小,耐长期应力作用性能提高。因为,随着硅微粉用量增加,结构胶的环氧树脂含量相对减少,固化后的结构胶的致密性降低,对水分子的阻断性能也不断下降,所以,结构胶的耐湿热老化性不断下降。硅微粉为刚性填料,能显明提高环氧结构胶固化产物的刚性,从而降低结构胶在应力作用下产生的变形。所以,随着硅微粉用量增加,结构胶的蠕变变形值减小,耐长期应力作用性能提高。当硅微粉用量>20%时,耐湿热拉伸抗剪强度降低百分比显明升高,结构胶的耐湿热老化性速度下降。因此,硅微粉的较佳用量为200%。

  二、偶联剂用量:

  按表1的配合比,固定硅微粉用量为环氧树脂质量的200%(下同),其它试验条件不变,偶联剂KH-53用量(占环氧树脂质量的百分比)对结构胶耐久性的影响见表4。

  从表4可以看出,随着偶联剂用量增加,结构胶的湿热老化拉伸抗剪强度降低百分比和变形值都先减小后增大,结构胶的耐湿热老化性和耐长期应力作用性能先提高后下降。因为,偶联剂特定的分子结构(一端为有机端与环氧树脂相容性好,另一端能与无机填料表面羟基形成化学键合)能够增加有机环氧树脂与无机硅微粉颗粒之间的相容性,从而显明提高结构胶微观体系的均匀性,结构胶的阻隔性和刚性提高。所以,在一定范围内,随偶联剂用量增加,结构胶的耐湿热老化性和耐长期应力作用性能均不断提高。偶联剂用量为3%时,偶联剂分子在硅微粉颗粒表面形成一层均匀的有机膜,与环氧树脂的相容性越好,硅酮结构胶的耐湿热老化性和耐长期应力作用性能也越优。当偶联剂用量>3%时,高过偶联剂的较大用量,多余的偶联剂分子游离分散于结构胶中,降低了结构胶的致密性,而且还使环氧树脂被稀释,结构胶的交联密度降低,固化产物的刚性下降。因此,偶联剂的较佳用量为3%。

硅酮结构胶