納米SiO2改性環氧結構膠3
隨著納米SiO2摻量的增加,EP從牛頓流體向觸變性流體轉變。通過納米SiO2顆粒相互之間的吸附形成SiO2的網絡結構,使環氧樹脂變成凝膠,這是納米SiO2使EP的流變性能發生巨大變化的主要原因。結構膠具有良好的觸變性能使得它在施工中抗流掛、抗滴落,有重要的工程意義。納米SiO2對環氧樹脂結構膠粘接性能和沖擊性能的影響。

環氧樹脂結構膠的粘接強度主要由鋼-鋼剪切強度R抗剪反映,由圖3可知,隨著納米SiO2的摻入,R抗剪有較好的改善。常溫固化時,納米SiO2各摻混量下均高于基體17.2 MPa的水平。當納米SiO2的摻混量為5%時,R抗剪為21.3MPa,比基體提高23.8%。
當納米SiO2摻混量為3%時,環氧樹脂結構膠的沖擊強度高為5.3 kJ/m2,比純環氧樹脂的4.3 kJ/m2提高23.5%,納米SiO2摻混量為5%結構膠的沖擊強度下降至4.4 kJ/m2左右,跟基體的水平相當。

圖4為基體和質量分數為5%納米SiO2的剪切試件的局部破壞面。通過對比分析可知,圖(a)中顯示基體的斷口比較平整光滑,粘接面上發生了大面積界面破壞,(b)中顯示含納米SiO2的斷口比較粗糙,在鋼片上留下很多結構膠的毛刺。這表明在受剪過程中,結構膠中的納米SiO2能夠很好地發揮銀紋化作用,使得試件在開裂時其裂縫能向各個方向發展,從而緩解了應力集中和增加了破壞所吸收的能量。鋼片殘留的膠層上留下了鋼片打磨后的痕跡,含納米SiO2的結構膠能更好的浸潤被粘物表面,從而提高了其粘接強度。從破壞的形式分析,含納米SiO2的結構膠剪切試件同時發生了界面破壞和內聚破壞,破壞的情況比基體主要發生界面要好。










































