摘要:采用自制的端异氰酸基聚醚型聚氨酯预聚体对环氧树脂进行改性,对其添加量对改性树脂的性能的影响进行了考察,并与A-12胶黏剂的性能做了综合对比。结果表明环氧树脂增韧改性后对多种材料都具有良好的粘接性能,其中冲击强度由未改性时的12·1 kJ/m2提高到24·4 kJ/m2,剥离强度由1·4 kN/m提高到3·4 kN/m,断裂伸长率由5·2%提高到14·8%;其耐高低温交变性能好,-60~100℃循环5次玻璃未炸裂,并具有优异的耐介质性能。

    关键词:环氧树脂;光学部件;改性;黏接性能

    光学结构胶是指黏接光学部件和其基座的胶黏剂。与一般的光学胶不同,它没有透光率的要求,但要求胶黏剂不单对光学材料(主要是玻璃)有较高的粘接强度,还要对各种材质的基座都有较高的粘接强度。国外同类产品都是选用环氧树脂胶黏剂,此类胶黏剂粘接强度高,耐介质性能好,美国阿姆斯壮公司的A-12胶综合性能非常好,应用比较普遍。目前国内产品主要选用市售的普通环氧树脂胶黏剂,性能并不理想,主要缺点是对玻璃的粘接强度差,或者是虽然对玻璃粘接强度较高,但耐高低温冲击性能差,低温时玻璃容易炸裂或脱黏,与国外产品的差距比较明显。对此我们也进行了多年的研究,分析其关键在于环氧树脂的韧性还不够,试件在高低温变化时产生的应力无法有效消除。对于同种材料来说,例如玻璃,在高低温变化时产生一定的形变,但只要胶黏剂粘接玻璃的强度足够高就不会脱黏,具有一定的韧性玻璃就不会炸裂。对于两种不同材料的粘接,

    尤其是玻璃和金属这样性质差别较大的材料,其膨胀系数差别非常大,玻璃在高低温交变时承受较大的应力会导致炸裂。如果胶黏剂能够在高低温交变时在一定程度上跟上被黏材料的体积变化,便可有效降低被黏材料所受的应力。因此,光学结构胶韧性要好并有较高的伸长率,这样必须对环氧树脂选择合适的增韧剂及适当的增韧工艺。聚氨酯增韧环氧树脂效果好,同时聚氨酯材料具有其它材料无法比拟的耐低温性能,为此我们以端异氰酸基聚醚型聚氨酯预聚体对环氧树脂进行改性,考察其综合性能并与 A-12胶黏剂性能做了对比。原材料及规格端异氰酸基聚醚型聚氨酯预聚体,自制;环氧树脂E-51,工业品,无锡树脂厂;300#聚酰胺,工业品,常州树脂厂。实验方法将端异氰酸基聚氨酯预聚体按一定比例加入到环氧树脂E-51中,搅拌混合均匀,升温至100℃后月桂酸锡,保温1 h后趁热出料,自然冷却备用。加入固化剂混合均匀后,即可粘接试片,将黏接好的试片升温至70℃后保温1 h,自然冷却至室温,陈化24 h后测试。测试方法剪切、拉伸试片(胶黏剂):化学氧化处理剥离试片(胶黏剂):磷酸阳极化处理拉伸、冲击试片(树脂浇铸体

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