Влияние различных добавок осажденного диоксида кремния на прочность эпоксидных клеев на растяжение.
В современной науке о полимерных материалах эпоксидные клеи широко используются в аэрокосмической отрасли, электронной упаковке, автомобилестроении и строительстве благодаря своим превосходным адгезионным свойствам, высокой термостойкости и химической стабильности. Однако чистая эпоксидная смола имеет такие недостатки, как недостаточная прочность и высокое внутреннее напряжение, что ограничивает ее дальнейшее применение в высокоэффективных областях. Для улучшения этих свойств исследователи часто оптимизируют механические характеристики клеев путем включения функциональных наполнителей.
Среди них осажденный диоксид кремния, как наноразмерный неорганический наполнитель, стал важнейшим модификатором для повышения общей производительности. эпоксидные клеи благодаря высокой удельной поверхности, хорошей диспергируемости и поверхностной активности.
Компания HIFULL проанализировала закономерности действия и исследовала механизмы упрочнения на основе данных о влиянии двух типов осажденного диоксида кремния (HB-139 и определенного гидрофобного конкурента) на прочность на растяжение эпоксидных клеев при различных добавках.
Рисунок 1
Как показано на рисунке 1, при наблюдении за характеристиками HB-139: при добавлении 0% прочность клея на растяжение составляла всего 15 МПа; при увеличении добавления до 1% прочность на растяжение возросла до 23.9 МПа; при дальнейшем увеличении до 2% она достигла 32.1 МПа; при 3% она достигла пика в 44.2 МПа, что представляет собой увеличение почти на 200% по сравнению с прочностью матрицы.
Впоследствии, когда добавление увеличилось до 4%, прочность упала до 33.2 МПа; а затем еще больше снизилась до 25.9 МПа при добавлении 5%. Общая тенденция демонстрирует типичный параболический характер «сначала рост, а затем падение», что указывает на существование оптимального соотношения добавления.
Рисунок 2
Как показано на рисунке 2, при сравнении характеристики гидрофобного конкурента различались. При 0% добавлении прочность на разрыв также составляла 15 МПа; при 1% она увеличилась до 23.2 МПа; при 2% достигла максимального значения 37.0 МПа.
Впоследствии, по мере увеличения добавки, прочность незначительно колебалась: она упала до 28.1 МПа при 3%, восстановилась до 31.0 МПа при 4% и стабилизировалась на уровне 33.1 МПа при 5%. Хотя ее максимальная прочность была ниже, чем у HB-139 (44.2 МПа), общая кривая была более пологой, демонстрируя высокую устойчивость к переполнению.
Влияние белая сажа Прочность клеевых соединений на растяжение в основном зависит от их дисперсии в системе, прочности сцепления на границе раздела фаз и формируемой трехмерной сетевой структуры. Гидрофобный пирогенный диоксид кремния подвергается модификации поверхности, в ходе которой его силанольные группы заменяются органическими группами, что снижает поверхностную энергию и улучшает совместимость с органическими смолами.
Кроме того, осажденный диоксид кремния может образовывать трехмерную сетевую структуру в клее за счет сил Ван дер Ваальса или водородных связей. Эта структура эффективно ограничивает движение молекулярных цепей смолы и повышает прочность.
Однако, поскольку нанонаполнители склонны к агломерации из-за своей большой удельной поверхности, особенно при высоких концентрациях, прочность на растяжение постепенно снижается. Это соответствует общему правилу, что «Правильное добавление значительно улучшает производительность, тогда как избыток оказывает противоположный эффект».
В заключение, осажденный диоксид кремния, как важная функциональная добавка, может значительно повысить прочность на растяжение эпоксидных клеев. HB-139 демонстрирует оптимальные характеристики при добавлении 3%, достигая прочности 44.2 МПа, что отражает его превосходные армирующие свойства.
Напротив, гидрофобный конкурент демонстрирует хорошую дисперсионную стабильность и устойчивость к перегрузкам, что делает его подходящим для применений, требующих высокого содержания наполнителя. Выбор между этими двумя материалами следует взвешивать в зависимости от конкретных сценариев применения: Тем, кто стремится к предельной силе, следует выбрать законопроект HB-139. и точно контролировать дозировку, в то время как те, кто уделяет особое внимание стабильности процесса и долгосрочной эффективности, могут отдавать приоритет гидрофобному конкуренту.
О законопроекте HB-139
HIFULL® HB-139 is гидрофобный пирогенный диоксид кремния который производится из гидрофильного пирогенного кремнезема с удельной площадью поверхности 200m2/g после химической обработки ПДМС / Полидиметилсилоксан, также известное как силиконовое масло.
Дальнейшее чтение:
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
