1. 研究目的与意义
环氧树脂具有优异的力学、电学、粘接、阻水等性能,能被广泛应用于汽车、飞机、轮船、电子等领域。为改进环氧树脂固有的一些缺陷和不足,提出了利用纳米复合材料的特殊性改性环氧树脂的一新的研究途径。可剥离环氧树脂是环氧树脂高分子材料中的重要方向。
以丙酮为溶剂,采用超声波分散和高速搅拌混合相结合的方法制备了高度剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。XRD与TEM测试结果表明,蒙脱土在环氧树脂中得到了高度剥离,大部分蒙脱土被剥离成独立片层,均匀分散于基体树脂中。对材料的力学性能、热机械性能研究表明,蒙脱土能显著提高材料的冲击强度、弹性模量,但降低了材料的拉伸强度与断裂伸长率。蒙脱土使材料的储存模量显著提高,储存模量在材料的橡胶态比在其玻璃态提高的更加明显。
随着我国工业和经济建设的发展,环氧树脂作为一种重要的热固性树脂材料越来越受到重视。但随着人们对其应用环境及条件不断提出的新的要求,普通环氧树脂材料的现有性能已严重制约了其在更广阔领域的应用,如韧性和耐热性较差等。目前对环氧树脂的开发和应用主要集中于提高其耐热性、电性能及抗冲击性,但效果还不是太显著,迫切需要进一步研究和开发性。本课题旨在通过对环氧树脂进行改性处理,获得综合性能良好的可剥离环氧树脂,扩大材料的应用范围。2. 国内外研究现状分析
目前市场上对可剥离并在基材上无残留胶的压敏胶需求量越来越大 , 因此加速可剥离的高性能压敏胶研究具有广阔的应用前景。在经济生产活动中,无论在一般的技术领域,或是在尖端的技术领域,环氧树脂(epoxy, ep)以涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料、注射成型材料以及复合材料的形式,直接或间接地得以应用。
我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究,并以很快的速度投入了工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展,除生产普通的双酚a-环氧氯丙烷型环氧树脂外,也生产各种类型的新型环氧树脂,以满足国防建设及国家经济各部门的需要和使用。聚丙烯酸酯乳液压敏胶粘剂是近年来发展较快的品种,是目前广泛应用的压敏胶之一 。丙烯酸酯乳液压敏胶粘剂用水作为溶剂, 其成本低, 安全, 无公害, 而且聚合物合成时操作容易, 聚合时间短, 容易制成高浓度、低粘度的压敏胶粘剂。
在聚合物纳米复合材料领域中,无论是基础研究或工业应用,聚合物/层状硅酸盐(polymer/ layered silicate, pls)纳米复合材料都表现的十分活跃。其中最有应用价值的层状硅酸盐是蒙脱土(montmorillonite, mmt),是属于膨润土一类的天然粘土。pls纳米复合材料以经济实用的制备工艺、表现不俗的物理机械性能及良好的加工性能而见长。
3. 研究的基本内容与计划
采用物理共混法制备可剥离环氧树脂,通过与环氧固化剂反应制备可剥离高分子材料,通过力学性能以及可剥离时间等对其性能进行评估。
实验计划如下:向环氧树脂加入一定量的环氧稀释剂、发泡剂。搅拌均匀后通过超声振荡脱除气泡。然后加入固化剂,再次搅拌均匀后脱除气泡。然后按照国标检测材料的剪切强度跟断裂伸长率等力学性能。同时检测材料在热水中完全剥离时间。本实验的计划是通过对比不同催化剂的种类,以材料的力学性能及热水中的剥离时间作为衡量标准,找到最佳的环氧固化剂。同时通过添加不同的配比的发泡剂,通过综合衡量找到较为理想的配比。
4. 研究创新点
本实验采用的固化剂均为生物基环氧固化剂,在价格上有较大的优势,同时在强度等力学性能上不会有所损失。
最大的优点是可剥离性能突出,一般在10min内可完全剥离。
有效的缩短了工期,提高了效率。
