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为探究固化环氧树脂(CER)交联密度对其性能影响,研究人员制备低交联密度(CER-L)和高交联密度(CER-H)环氧树脂并研究性能。结果显示 CER-L 断裂伸长率高且粘合强度与 CER-H 相当。该研究为粘合材料设计提供新思路,值得一读。
摘要
固化环氧树脂(CER)胶粘剂因其高强度以及与被粘物的相互作用能力而具有优异的性能。固化环氧树脂的高化学交联密度结构在其性能中起着重要作用。在本研究中,使用双酚 A 二缩水甘油醚(平均聚合度
= 1.1)(EPON)和苯乙胺(PEA)制备了低交联密度的固化环氧树脂(CER-L),并使用双酚 A 二缩水甘油醚(
= 1)(DGEBA)和 4,4'- 二氨基二苯甲烷(DDM)制备了高交联密度的固化环氧树脂(CER-H)。随后,研究了本体的机械性能和单搭接接头(SLJ)的粘合性能,并对内部结构进行了评估。所得的 CER-L 和 CER-H 表现出相似的杨氏模量和屈服应力,而 CER-L 的断裂伸长率是 CER-H 的十倍。使用 CER-L 的单搭接接头的剪切模量和强度也与使用 CER-H 的相当。使用 CER-L 和 CER-H 的单搭接接头的失效模式分别为内聚破坏和界面破坏。在变形过程中对胶粘剂不同位置进行原位小角 X 射线散射测量发现,在单轴变形和剪切变形过程中,CER-L 中均形成了银纹,并且在亚毫米尺度上发生了塑性变形。单搭接接头样品中胶粘剂边缘的应力集中部分通过 CER-L 的塑性变形得到了缓解,这使得其粘合强度与 CER-H 相当。这些新成果表明,即使是使用 CER-L 的单搭接接头也具有出色的粘合强度,可用于为粘合材料的设计提供新的指导。