水下高性能环氧树脂粘合剂的研发:固化剂疏水改性及气相二氧化硅增强

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Polymer Composites 4.7

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  为解决水下设备用纤维增强复合材料局部损伤修复难题,研究人员通过疏水改性固化剂(PA651/酚醛胺810)和气相二氧化硅增强技术,开发出新型环氧树脂(EP)水下粘合剂。该粘合剂在空气和水下固化时,拉伸搭接剪切强度分别提升72.59%和60.37%,水下固化后拉伸/弯曲强度提升72.63%和74.56%,为潮湿环境修复提供创新解决方案。

  

纤维增强复合材料在水下装备领域应用广泛,但局部损伤修复始终是技术难点。传统环氧树脂(EP)粘合剂虽强度优异,却难以在水环境中保持稳定性能。这项突破性研究通过双重创新策略——将酚醛胺810与聚酰胺651(PA651)复配成疏水固化体系,再引入气相二氧化硅增强网络,成功研制出"水陆两栖"型高性能粘合剂。

力学测试数据令人振奋:改性后的粘合剂在空气中固化时,拉伸搭接剪切强度飙升72.59%;即便在水下固化,性能仍提升60.37%。更惊艳的是,水下固化样品的拉伸和弯曲强度分别暴涨72.63%和74.56%,扫描电镜(SEM)显示其断面形成致密的"珊瑚状"疏水结构,傅里叶红外光谱(FTIR)证实固化过程生成大量疏水键合。

这项技术犹如给环氧树脂装上"防水盔甲",通过精准调控PA651与酚醛胺810的"黄金配比",配合气相二氧化硅构建的纳米增强网络,使粘合剂能在波涛中"稳如磐石"。其突破不仅为船舶、海洋平台等水下修复提供新方案,更为潮湿环境复合材料维护开辟创新路径。

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