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铝粉/环氧树脂复合涂层对环氧树脂性能的影响研究

发布时间:2018-12-13 11:47  编辑:环氧树脂AB胶网  分类: 行业资讯态  阅读:

环氧树脂基复合材料凭借其高比强度、高比刚度、可设计性强、耐腐蚀性能好、便于大面积整体成型等优点在国民经济、国防建设中已得到广泛应用,但纯的环氧树脂存在质脆、韧性低、耐开裂性差及抗冲击性差等力学性能上的错误谬误。此外,胺类固化的环氧树脂由于结构中含有大量羟基、胺基等极性亲水基团,及一些没有固化的残余分子,使其存在吸湿性强、吸水率高等方面的错误谬误。紫外光也可引起许多化学反应,使环氧树脂发生氧化和降解,加速其老化,从而缩短其使用寿命。为此,本文通过氩气雾化电弧喷涂法来制备铝粉末,并采用涂覆的方法在纯环氧树脂的表面制备一层铝粉/环氧树脂复合涂层,研究了该复合涂层对环氧树脂力学性能的影响,并对试样进行了红外光谱阐发。此外,还研究了复合涂层对环氧树脂的耐湿热老化性能和耐紫外老化性能的影响。

环氧树脂复合涂层

研究结果表明:铝粉/环氧树脂复合涂层可有效提高环氧树脂的力学性能。当铝粉为6wt%时,环氧树脂的拉伸和弯曲强度分别达到最大为45.1MPa和94.6MPa,比纯环氧树脂的分别提高了52.4%乞和57.6%;磨损率及平均摩擦系数达到最低分别为2.46×10-6cm3/(N-min)和0.32,比纯环氧树脂的降低了22.1%和23.8%;相同冲击力下,该复合涂层能有效降低环氧树脂板材所受冲量;试样拉伸断口形貌变得凹凸不平,铝粉增加了环氧树脂的断裂韧性;铝粉的添加并没有对环氧树脂结构产生影响。

 

铝粉/环氧树脂复合涂层可减少湿热老化对环氧树脂性能的影响。当铝粉为6wt%时,复合涂层可有效降低环氧树脂的吸水率,此时水在环氧树脂中的扩散系数最小为6.11×10-5m2/s,比在纯环氧树脂中的降低了36.9%;湿热老化后,环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度损失率以及磨损率的增长率均随涂层中铝粉含量的增大先减小后增大,当铝粉为6wt%时,拉伸强度和弯曲强度损失率均达到最低分别为9.1%和7.6%,磨损率比老化前增加了9.9%名;湿热老化后,纯环氧树脂其局部区域已产生一定塑性变形,而添加6wt%铝粉的试样断口形貌变化较小;环氧树脂湿热老化后结构也没有发生变化。

铝粉/环氧树脂复合涂层可以有效的提高环氧树脂的耐紫外老化性能。紫外老化后,环氧树脂发生黄变且黄变程度随铝粉含量的增加逐渐减弱,并且强度损失率也随铝粉含量的增大逐渐减小,当铝粉为10wt%时,拉伸和弯曲强度损失率最小分别为7.9%和8.2%;纯的环氧树脂紫外老化后拉伸断裂有脆性劣化趋势;环氧树脂紫外老化后其结构也没有发生变化。

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