用于碳纖維增強塑料與鋼襯底的混合甲基環氧樹脂改性聚合物粘合劑

用于碳纖維增強塑料與鋼襯底的混合甲基環氧樹脂改性聚合物粘合劑

刊名：Composites Part B: Engineering（英）

刊期：2013年第51期

作者：Yail J.Kim et al

編譯：王竣

碳纖維增強塑料（CFRP）板材可與其它易腐蝕材料基體粘合在一起，以提高其承載能力和環境適用性。甲硅烷基環氧樹脂的混合粘合劑可用于碳纖維增強型塑料與鋼結構的粘合。對采用混合甲基環氧樹脂改性聚合物粘合劑粘合的鋼基體與碳纖維增強塑料板材之間的界面性能進行試驗研究。

環氧膠粘合劑具有較高的彈性模量和強度特征，而甲硅烷基改性聚合物膠粘劑具有較低的彈性模量與永久的彈性性質。假設這兩種粘合劑的組合同時可以減小兩個不同粘合材料的表面張力并保證相同的強度。采用兩種類型雙面剪切試件的張力測試評估環氧膠粘合劑和甲硅烷基改性聚合物膠粘劑的粘合性能，以及兩種粘合劑不同混合比對粘合性能的影響。

試驗結果表明，采用單一環氧膠粘合劑的試件在測試中突然失效，而采用單一甲硅烷基改性聚合物膠粘合劑的試件在測試中逐步軟化失效。碳纖維增強型塑料與鋼結構粘合界面的承載能力和剛度不受兩種粘合劑混合比的影響，但碳纖維增強塑料脫膠的程度受兩種粘合劑混合比的影響。混合粘合劑通過粘合面的局部變形能夠使應力從鋼基體沿粘合面轉移至碳纖維增強塑料。分析表明，沿著碳纖維增強塑料與鋼襯底在幾何不連續處的剪切應力明顯減輕，故本文中提出的混合粘合劑能夠用于結構級的粘合。