樹(shù)脂基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比剛度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、抗疲勞性能好、電磁性能優(yōu)異、耐腐蝕性能好及容易整體成型等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)[1]，在飛機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用，有效地減輕了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，提高了飛機(jī)的技戰(zhàn)術(shù)性能。復(fù)合材料大量在飛機(jī)上使用也產(chǎn)生一系列問(wèn)題，如復(fù)合材料部件在生產(chǎn)、使用和維護(hù)過(guò)程中，不可避免地會(huì)在表面發(fā)生缺陷或損傷，因此，需要對(duì)復(fù)合材料表面進(jìn)行修理。

本文所研制的修補(bǔ)膠主要用于環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的表面修補(bǔ)，要求膠黏劑室溫剪切強(qiáng)度大于15MPa，70℃剪切強(qiáng)度大于10MPa，密度低于0.85g/cm，有良好的耐高低溫、濕熱等性能。

1·實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要原材料E一51，工業(yè)品;液體丁腈橡膠，工業(yè)品;碳黑，工業(yè)品;聚酰胺，工業(yè)品;三乙烯四胺，試劑;玻璃微球，工業(yè)品;TDE一85，工業(yè)品;AFG一90，工業(yè)品。

1.2性能測(cè)試

1)高溫剪切強(qiáng)度按GJB444—1988膠黏劑高溫拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定。

2)剝離強(qiáng)度按GJB446—1988膠黏劑90°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定。

3)室溫剪切強(qiáng)度按GB7124—1986膠黏劑拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)定方法測(cè)定。

4)沖擊強(qiáng)度按GB/T6328—1999膠黏劑剪切沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定。

2·結(jié)果與討論

2.1環(huán)氧樹(shù)脂的影響

本文要研制的膠黏劑用于環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料表面修補(bǔ)，因此采用環(huán)氧體系膠黏劑。為了保證膠黏劑的固化速度和耐熱性，在體系中加人多官能環(huán)氧。多官能環(huán)氧采用了TDE一85和AFG一90兩種環(huán)氧樹(shù)脂，主要是由于這兩種環(huán)氧的黏度比較低，有利于空心玻璃微球加入。從表1看出，TDE一85和AFG一90兩種環(huán)氧樹(shù)脂的室溫剪切強(qiáng)度和70℃剪切強(qiáng)度相差無(wú)幾。

表1 環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)性能的影響

復(fù)合材料修補(bǔ)膠不但要求有高的剪切強(qiáng)度，還要有良好的剝離強(qiáng)度。而多官能環(huán)氧的加入對(duì)剝離強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響。表2是AFG一90環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)膠黏劑性能的影響。從表2可以看出不同含量的AFG一90環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)室溫剪切強(qiáng)度和70%剪切強(qiáng)度沒(méi)有較明顯的影響，而對(duì)剝離強(qiáng)度有較大的影響。

表2 AFG一90環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)膠黏劑性能的影響

2.2固化劑的影響

本文研制的膠黏劑要求25℃適用期在15～16min。我們采用不同份數(shù)的固化劑，測(cè)試膠黏劑的適用期，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3確定固化劑的份數(shù)為25。同時(shí)，又測(cè)定了40份和25份固化劑對(duì)膠黏劑性能的影響，見(jiàn)表4。

表3 固化劑對(duì)適用期的影響

表4 固化劑對(duì)性能的影響

2.3玻璃微球的影響

為了降低膠黏劑的密度，在膠中加入空心玻璃微球。我們選用兩個(gè)廠家的產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果從表5可以看出不同玻璃微球?qū)δz黏劑的性能影響較大，尤其是對(duì)高溫性能。

表5 玻璃微球?qū)δz黏劑性能的影響

2.4時(shí)間對(duì)剪切強(qiáng)度的影響

研制的復(fù)合材料修補(bǔ)膠要求在40%固化4h后，室溫放置24h后強(qiáng)度穩(wěn)定。從圖1可以看出，膠黏劑在固化后12h強(qiáng)度就達(dá)到穩(wěn)定值。

2.5膠黏劑的老化性能

復(fù)合材料修補(bǔ)膠要求有良好的高低溫、濕熱性能，我們對(duì)TDE一85環(huán)氧樹(shù)脂和AFG一90環(huán)氧樹(shù)脂體系這兩種性能進(jìn)行了測(cè)試。從表6可以見(jiàn)到，TDE一85環(huán)氧樹(shù)脂體系的膠黏劑的濕熱性能不好。

表6 膠黏劑的老化性能

3·結(jié)論

(1)體系中E一5l環(huán)氧樹(shù)脂與AFG一90環(huán)氧樹(shù)脂的比為80：20時(shí)，膠黏劑有優(yōu)異的性能。

(2)固化劑選用25份時(shí)，膠黏劑有良好的性能和適用期。

(3)不同廠家的玻璃微球?qū)δz黏劑的性能影響較大。

(4)TDE一85環(huán)氧體系膠黏劑濕熱老化性能不好。