環(huán)氧膠黏度對鋁/ZN-1阻尼材料粘接性能的影響
時間:2005-09-22
田春蓉 周秋明 王建華 尚蕾
（中國工程物理研究院化工材料研究所，四川綿陽919信箱311分箱，621900）
ZN-1阻尼材料是采用丁基橡膠與酚醛樹脂共混而成的軟質粘彈性阻尼材料，它具有阻尼性能好的特點，通常與金屬件如鋁合金等通過粘接制成阻尼夾層結構。但是鋁與ZN-1阻尼材料之間無論是硬度還是活性差別都很大，鋁是較易粘接的材料，而ZN-1阻尼材料繼承了丁基橡膠粘接性能很差的缺點，因此要確保二者有效粘接是比較困難的。
膠粘劑的黏度對粘接效果的影響是相當重要的。從微觀角度看，被粘物的表面是凹凸不平的，將這樣的表面迭合起來，只有很小的點能相互接觸，而大部分的表面都不能接觸，為了將被粘物的粗糙表面填平，所用膠粘劑就應當具有較好的流動性和潤濕性，以對固體表面產生良好的潤濕鋪展。表1中列出了J-22膠與TC-1膠的黏度值及粘接鋁/ZN-1阻尼材料試樣的剪切強度及拉伸強度，制作試樣時鋁的表面采用砂紙打磨處理。
從表1中可以看出，J-22膠的基料與固化劑的黏度均相當大，而TC-1膠的基料與固化劑的黏度則遠小于前者。采用TC-1膠粘劑粘接制得的鋁/ZN-1阻尼材料/鋁粘接試樣的剪切及拉伸強度平均值均大于J-22膠粘接所得的數(shù)據(jù)，二種膠制得的剪切試樣的破壞形式均為ZN-1阻尼材料破壞，即所測強度實際為ZN-1阻尼材料本身的強度。而拉伸試樣的破壞形式表明，TC-1膠制得的拉伸試樣的強度優(yōu)于J-22膠制得的試樣的強度，這主要是由于J-22膠的黏度太高，影響了膠液在砂紙打磨處理的鋁表面的潤濕，即高黏度的J-22膠液在砂紙打磨處理的鋁表面沒有起到良好的填充作用，故二者的附著力較高；而TC-1膠的黏度相對要低得多，在砂紙打磨處理的鋁表面潤濕較好，因此二者之間的附著力也高。
為了改善高黏度的J-22膠在砂紙打磨處理后的鋁表面的附著力，選擇了硅烷偶聯(lián)劑KH560，分別采用在打磨處理后的鋁表面上預涂KH560及將其以一定比例添加到J-22膠液中兩種方法，研究中對比了這兩種使用方式對鋁與ZN-1阻尼材料的粘接性能的影響，結果見表2。
從表2中可以看出，鋁表面經砂紙打磨后，如果在高黏度的J-22膠中添加硅烷偶聯(lián)劑KH560或在鋁表面預涂KH560，均可提高砂紙打磨處理的鋁與ZN-1阻尼材料之間的粘接強度，同時表中的數(shù)據(jù)表明：在膠液中添加10%及20%的KH-560后所制試樣的拉伸強度及剪切強度數(shù)值低于添加2%的KH-560所制試樣的，但由于試樣經性能測試后其破壞形式均為ZN-1阻尼材料發(fā)生破壞，故可認為是由于ZN-1阻尼材料本身的性能差異導致粘接強度數(shù)據(jù)的不同。
論文來源:2004年全國高分子材料科學與工程研討會論文集
