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硅烷偶联剂对玻璃及铝胶接nai久性的影响
1 引言硅烷偶联剂具有有机-无机混杂结构,用于gai善胶粘剂与biao面之间的粘接性。最早kaifa的硅烷偶联剂是用于gai善fu合cai料中玻璃xian维与环氧基体之间的粘接。近糶ai,jiang硅烷用于铝及玻璃的结构胶接,yiqu代其他对环境有害的或昂贵的biao面chu理,引起了人们的关注。本wen从实际应用角du着zhong讨lun用硅烷偶联剂chu理玻璃及铝biao面对粘接的nai久性的影响。

2 实验部分

2.1 偶联剂应用于玻璃biao面在实验中yi氨丙基三乙氧基硅烷(APES)及环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GPMS)zuo为偶联剂,通guo混合于胶粘剂中或用偶联剂溶液浸涂应用于玻璃biao面。玻璃试样用蒸馏水qing洗后于50℃,1h烘干,ran后yi不同浓du的偶联剂溶液浸30min,偶联剂zhi量穤hi0.1%~5%。ran后于120℃烘干1h。与浸涂法相比jiao,jiang偶联剂直接混合于胶粘剂中,zhi量穤hi0.1%~5%。浮法玻璃yi锡面对锡面粘接,玻璃试样的锡浴面与空气面在zi外guang下可qu别kai。胶接面积为20mm×5mm,胶层厚du为0.2mm。固化条件为shi温24h→120℃,1h。所有粘接试件在含0.15%阴离子biao面活性剂的蒸馏水中于40℃下浸泡28d。jing浸泡的试件在通用试验机上测定压剪强du,压头速lv5mm·min-1。

2.2 硅烷偶联剂应用于铝biao面在施用APES及GPMS硅烷偶联剂前,铝基caiyi不同的方法前chu理(见biao1)。通guo0.5%偶联剂水溶液浸泡jiang偶联剂施用于基cai上。试样于40℃,30min烘干。胶粘剂为shuang酚A环氧树脂-二乙烯三an体系。单da接试件在70℃qu离子水中浸42d后测定拉剪强du,jia头速du为10mm·min-1。



3 结果与讨lun

3.1 偶联剂对玻璃粘接的影响试验结果见图1~3。图1及图2说ming硅烷含量对粘接强du及nai久性的影响。图3说ming非功neng基硅烷的影响。实验中采用了APES及GPMS。若硅烷直接混合于树脂中,APES的效果优于GPMS(图1)。这可neng是yin为碱性的胶粘剂jia速了癰ei柰榈乃鹾稀O喾,对于玻璃biao面预chu理lai说,GPMS的结果优于APES(图2)。



  由图2可见,接头强du随偶联剂含量而bian化,在zhi量穤hi0.5%shi强du达到最大值14MPa。直接混合法得到了不同的结果(见图1)。zhi量穤hi0.1%增jia到1%接头强du迅速增大。玻璃粘接的nai久性得到很大的gai善:40℃,28d老化试验后接头强dugao达15MPa,比不用偶联剂的试件gao1倍。这些试验结果biaoming硅烷gai善了nai久性。与胶粘剂混合需要更多的硅烷才neng达到最大粘接强秖ui非官neng基硅烷zuobiao面chu理的结果说ming硅烷不仅gai善了与基cai的粘接,而且防止玻璃biao面bei腐蚀。

3.2 硅烷对铝粘接的影响图4说ming氨丙基三乙氧基硅烷应用于溶剂脱脂的铝biao面上,对chushi粘接强du及chang期老化后的强du都mei有gai善。

  与溶剂脱脂法相比,碱液qing洗guo的铝biao面用相同的硅烷偶联剂chu理后,无lun是chushi粘接强秗an蛟趃ao温qu离子水中chang期浸泡后的强du秊ia兴鵪ai善(见图5)。 APES襝ai躦ai善pen砂chu理铝试件的剪qie强du,而具有环氧基的GPMS效果更xian著(见图5)。它说mingjiang铝biao面yi适dang的化学或机械方法进行前chu理再施用偶联剂的zhong要性。

4 结shu语多的偶联剂才neng达到最大强秖u(2) 对于铝的粘接,jing碱chu理hepen砂chu理的铝片,偶联剂可gai善其nai久性,且GPMS比APES效果更xian著,而仅用溶剂脱脂chu理,则基本无影响。
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