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超声加速环氧胶黏剂的固化动力学行为与机理

孙展鹏  姚远  王辉  
【摘要】:超声可显著提高胶黏剂的固化速率,加快胶接成型。采用双酚A型环氧树脂/低分子聚酰胺650体系胶黏剂树脂,以碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝合金接头为黏接对象,通过超声工具头对接头中的CFRP板施加超声振动。通过差式扫描量热法(DSC)分析固化过程,证实对胶接接头施加超声振动可使胶黏剂的固化速率较常温固化提高26倍。通过监测振动过程中胶黏剂的温度变化,表明超声能够促进胶黏剂升温,有利于加速固化反应。对固化动力学方程进行变换,结合温度数据,建立超声辅助固化的变活化能模型,表明超声可显著降低固化反应活化能。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析发现超声可使环氧键、N—H键活化,提高反应活性。

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