高性能航空有机硅胶黏剂的研制

发布时间:2016-12-27  查看次数:


高性能航空有机硅胶黏剂的研制
 
有机硅胶摘要:采用气相法白炭黑、自行合成的MQ硅树脂改性有机硅103基胶,作为室温硫化双组份(RTV- 2)胶黏剂的甲组份,用硼酸正丁酯及二月桂酸二丁基锡的混合物作为乙组份,通过调节甲乙组份的比例研究MQ硅树脂对RTV- 2胶黏剂活性期的影响,研究了MQ硅树脂性能及用量对胶黏剂的粘合强度、拉伸强度、扯断伸长率等的影响,以制备室温硫化高粘接性能的航空用双组份有机硅胶黏剂。结果表明:MQ硅树脂和气相法白炭黑均对103基胶有较好的补强作用,MQ硅树脂对胶黏剂的粘度影响不大,气相法白炭黑对胶黏剂的粘度影响较大;所研制的高性能有机硅胶黏剂的粘合强度大于2.5MPa,活性期大于1. 5h,扯断伸长率大于210%,拉伸强度大于3. 0MPa,可耐- 60~300℃ ,适合于粘接金属与硫化硅胶板。
 
引言
常用的有机硅胶黏剂有2种,硅橡胶胶黏剂和硅树脂胶黏剂。有机硅胶黏剂的特点是耐高低温、耐腐蚀、耐辐射,同时具有优良的电绝缘性、防水性和耐气候性。可粘合金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等,广泛地应用于飞机制造业、宇宙航行、电子工业、机械加工、汽车制造、建筑和医疗等领域2。而硅橡胶作为一种有机硅胶黏剂来说,其缺点是内聚强度低、粘附力弱,但可通过加入偶联剂改性后的白炭黑进行补强来提高粘附强度和内聚强度,同时通过对粘接面的表面处理可进一步提高粘接强度。对RTV- 2有机硅橡胶胶黏剂的研究较多,这些胶黏剂普遍存在粘接强度不高的问题,物理化学性能也无法满足航空要求,因此,专用于航空硅胶板和铝合金粘接的胶黏剂很少。
通过用自制的甲基MQ硅树脂对103#有机硅基料进行增强改性,对其它添加成分的配比进行优化,制备一种高粘接强度的室温硫化双组份(RTV- 2)硅橡胶胶黏剂,以解决航空铝合金板材与高温硫化硅胶板粘接强度低的问题,且该胶可室温硫化,无需加温,也适合用于航空外场的粘接修补。
胶黏剂的组成和配方
根据胶黏剂的使用要求,以及各化学组成的特性,设计的RTV- 2有机硅胶黏剂的甲、乙组分组成及各成分的含量。
 
MQ硅树脂对胶黏剂性能的影响
差热分析结果
 
有机硅胶结论
1)MQ硅树脂对103胶有较强的补强作用,并且其对胶黏剂的粘度改变不大。白炭黑的补强效果虽好,但随着加入量的增加,硅橡胶胶黏剂的粘度增大较快,工艺性较差。
2)随着MQ硅树脂添加量的增加,产品的交联度增大,当MQ硅树脂的加入量为6%~ 9%(质量分数)时,增强效果较好。
3)新型有机硅胶黏剂的基本配方如下:甲组份— 103胶∶白炭黑∶MQ硅树脂= 100∶(5~ 8)∶(5~ 9);乙组份—硼酸正丁酯∶二月桂酸二丁基锡= 4∶5;甲、乙组份的比例—甲∶乙=(18~ 23)∶1。
4)胶黏剂性能:粘合强度平均值大于2.5MPa,活性期大于1.5h,扯断伸长率大于210%,拉伸强度大于3.0MPa,邵氏硬度45°~ 48°,脆性温度(- 60℃)不脆断。
 


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