看一看中温固化结构胶粘剂体系

摘要：本文叙述了几种中温固化结构胶的性能和在环氧碳纤维复合材料粘接中的利用，并指出中温固化结构胶的研制方向。关键词：中温固化结构胶粘剂；峰窝夹层结构；发泡胶1 引 言随着环氧碳纤维复合材料在航天航空结构上的广泛使用，胶接作为2次成型连接手段和修得复也日益重要。传统的航天航空用结构胶粘剂采取高温(170°～180℃)固化工艺。由于高温固化可使铝合金产生晶间腐蚀而侵害疲劳性能，国外于610年代中期起研制中温固化结构胶粘剂，中温意指250℉，即121℃。中温固化结构胶用于环氧碳纤维复合材料结构胶接与高温固化相比，可产生较小的翘屈变形的和内应力，产品外形精度较高，因此更引人注视。我国的中温固化结构胶粘剂研制于710年代末。J－40中温固化结构胶粘剂是我国最早利用的中温固化结构胶之1，从1980年下厂工艺实验成功，在直－8机取代高温固化胶用于主承力结构的旋翼大（木梁）和后段件粘接，至今利用了近廿年棚户区改造回迁楼迟迟不下来怎么办。以后经过65、75国家科技攻关，研制出J－4A、B、C、D中温固化结构胶粘剂体系，可按同1固化工艺，同时胶接环氧碳纤维复合材料板与各种加强桁条、复合材料百板与铝蜂窝夹芯和各种予埋件等。已成功在多机种、多型号、多系列卫星、长征系列运载火箭和导弹等使用10余年，效果良好房屋强拆后怎么处理结果。中温固化结构胶粘剂与高温固化结构胶相比虽上述特点突出，但因受固化温度限制而耐热性有限，1般使用温度上限为120℃。因此，中温固化可高温使用和进1步降落固化温度是当今中温固化结构胶粘剂发展方向之1。我们在这方面取得了可喜进展，已研制出J－159中温因化150℃使用结构胶粘剂体系和J－158 85°－90℃固化120℃使用结构胶粘剂体系。本文简述J－47、J－158、J－159性能和在环氧碳纤维复合材料结构胶接上的利用。1 J－47A、B、C、D中温固化结构胶粘剂体系性能及利用1.1 组成在胶主体材料羧基丁腈弹性体增韧环氧树脂，以改性双氰胺固化。体系包括以下胶种：J－47A板与板粘接结构胶膜：用于蒙皮或面板与面板，面板与各种加强筋(L型材、帽型材等)粘接；J－47B底胶；J－47C面板与蜂窝夹芯粘接结构胶膜：用于蒙皮或面板与铝蜂窝夹芯或Nomex峰窝夹芯的夹层结构粘接；J－47D发泡胶：D1为带状；D2为颗粒状。用于蜂芯接接，蜂窝夹层结构板端框补强和不规则空间填充等。1.2 特点使用温度范围－120℃～120℃；由板与板胶、板与芯胶、发泡胶组成结构胶粘剂体系，可在同1固化条件，同时粘接上述各种结构，各结构性能匹配；胶膜(A、C、D)采取无溶剂辊压成型，具有合适自粘性，贴合合扰后，可自动定位，适用于曲面大面积胶接；具有较高比强度，C膜厚度可在0.10～0.30mm(重量110g～330g／m2)，在保障结构性能同时，又满足不同的结构重要要求。1.3 性能J－47A、C膜性能：1.3.1 不同温度下剪切强度(见表1)

数据表明本胶100℃和130℃有长时间耐热老化性能。1.3.3 耐介质和湿热老化(表3，表4.1，4.2，4.3)数据表明本胶有较好耐湿热老化性能。

数据表明本胶100℃和130℃有长时间耐热老化性能。1.3.4 不同金属粘接强度(表5)

a、除铝合金经化学氧化外，其它材料均以砂纸打磨后，以丙酮擦试即可。本胶对多种材料，包括难粘材料黄铜、紫铜等均有良好粘合强度。1.3.5 环氧碳纤维复合材料粘接基体树脂为648环氧树脂，以BP3CH3CH2NH2固化。以上结果表明，上述3种结构胶粘接环氧碳纤维复合材料剪切试片，虽都是被粘物破坏，但B，C由于中温固化，其强度绝对值和比值均高于高温固化胶，显示了中温固化粘接复合材料的优越性。

本胶粘接铝合金的耐介质变化率和湿热老化降落率全部小于环氧碳纤维复合材料，而且破坏状态全部为复合材料，说明本胶完全胜任648酚醛环氧－BF3·单胺络合物的碳纤维复合材料的粘接。1.3.6 J－47D发泡胶性能

其它强度

1.4 利用J－47中温固化结构胶粘剂体系从1983年利用于强－5和歼－7－Ⅱ环氧碳纤维复合材料垂尾粘接至今已有107年利用历史。包括多机种、多型号多系列卫星、长征系列运载火箭、多型号导弹和新型雷达等粘接，利用效果良好。1.4.1 多机种[3，4]1983年在航空部132厂进行歼－7－Ⅱ环氧碳纤维复合材料垂尾整流置的壁板与帽型加强筋条粘合，通过静力实验考核后，装两架机飞机使用，效果良好。1983年航空部625所和320厂以J47A胶接强－5机全不氧碳纤维复合材料垂尾，通过静力实验考核，并飞行成功。另外，还在运－7、运－12机批生产中利用。1.4.2 多型号、多系列卫星[6，7]J－47中温固化结构胶粘剂体系已从1986年起在我国发射的多型号、多系列卫星和人造飞船(实用通讯、气象、广播通讯和人造飞船、军事等)上使用了15年。主要用于环氧碳纤维复合材料面板与铝蜂窝夹芯或Nomex蜂窝夹芯的夹层结构及其各种予埋件胶接。包括了卫星通讯结构系统、能源结构系统、桁架和本体结构系统的4大结构体系，具体构件有：抛物物面天线面板、反射板、仪器按装板、太阳能电池阵基板、太阳能电池壳、卫星隔板、卫星壳体等结构部件。J－47A、B、C、D已列入航天工业部标准“锥形曲板铝蜂窝夹层结构件的胶接成型工艺规范”中。1993年发射的广播通讯卫星的通讯舱和服务舱的24个结构板全部由J－47胶接。以后发射的卫星胶接结构全部参照此星设计，如最近几年发射XX星和XX星分别采取J－47胶接了52个和54个结构件，神州号宇宙飞船利用了18个J－47胶接件。1.4.3 长征系列运载火箭[8]主要用于CZ－2C、CZ－3、CZ－3A等环氧碳纤维复合材料面板铝蜂窝夹芯的夹层结构的主承力结构件－卫星仪器舱及其支架、阻尼板等胶接。还用于CZ－2E的前锥整流罩粘接，该整流罩为环氧玻璃纤维面板酚醛树脂补强玻璃纤维蜂窝的夹层结构。本来采取高温固化结构胶粘接，由于固化后变形大没法使用，改用J－47中温固化结构胶顺利成功。1.4.4 多型号导弹粘接[9]环氧碳纤维复合材料用于多种导弹的弹翼，其壁板与各种加强筋需胶接。本采取高温固化胶，因变形大而采取J－47中温固化胶，至今已成功利用10年。2 J－158 85°－90℃固化120℃使用结构胶粘剂体系本胶为电子部14所研制，用于予警机天线罩环氧碳纤维复合材料件2次连接，包括A、B、C胶种，技术指标以下：(表12)

3 J－159中温固化150℃使用结构胶粘剂体系本胶为歼击复合材料修理而研制，包括A、B、C、D4胶种，技术指标以下(见表13，14)

4 结 语J－47等中温固化结构胶作为新1代胶种，用于环氧碳纤维复合材料2次成型利用日益广泛，并已有107年良好实用效果。进1步降落固化温度和提高耐热性是该领域主要发展方向，这样可进1步扩大中温固化结构胶的利用。利用中温固化结构胶的研制基础(中温固化剂和促进剂等)，可进行中温固化基体树脂的研制，将有良好使用前景。参考文献：[1] 航天部P508所，J－47A,B,C,D使用工艺报告，1987.10[2] 美国波音公司，“Boeing Material Specificaltion”(BMSO)(5－90E)Stnictural,Foaming Adhesives P2－4.[3] 航空部132厂，关于J－47A用于歼7机复合材料垂尾整流罩壁板小结，1985.8[4] 航空部625所，强15机全复合材料垂尾静力实验结果，1985.2[5] 哈尔滨飞机制造公司，J－47D使用证明，1991.6[6] 航天部508所，J－47B,C,D使用证明，1991.6 [7] 航天部529厂，J－47B.C、D使用证明，1991.6[8] 航天部703所，J－47A.B,C.D使用说明，1991.9[9] 航天部3院3部，J－47A,B,C、D使用证明，1991.6(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章