空心玻璃微珠泡沫材料性能研究.pdf

第44卷,第4期
程塑料应用
ol.44,No.4
2016年4月
ENGINEERING PIASTICS APPT ICATION
ApI.2016
doi:10.3969/ I ISSN,1001-3539.2016.04.007
环氧树脂/空心玻璃微珠泡沫材料性能研究
李想,李仙会,马颖琦
海市工程材料应用评价重点实验卒,上海材料研究所,上海200437)
摘要:以高强度环氧树脂为基体,表面改性处理的空心玻璃微珠(HGB)为填料,经高温固化制备了环氧树脂
HGB泡沫材料,并研究了HGB类型、HGB含量和固化剂用量对泡沫材料压缩性能的影响。研究发现,随着HGB填
充量的増大,泡沫材料的密度和压縮强度均下降。当固化剂与环氧树脂物质的量比为0.85时,泡沫材料的抗压性能
最好,压缩强度为40.19MPa。偶联剂改性IHGB可以有效改善HGB和基体树脂的粘合效果。当改性HGB质量分
数为80%时,与未政性环氧树脂相比,环氧树脂/改性HGB泡沫材料压縮强度提高了5.0%,吸水率下降40.6%
关鍵词;环氧树脂;空心玻璃珠;复合泡沫材籵;压缩性能;固化剂用量
中图分类号:TQ323.5文献标识码:A文章编号:1001-3539(2016)04-0031-04
Research on Properties of Epoxy Resin/Hollow Glass Microspheres Foam Materials
Li Xiang, Li Xianhui, Ma Yingqi
(Shanghai Kcy Laboratory o! Enginccring Materials Application and valuation, Shanghai Rescarch Institule o! Matcrials, Shanghai 200437, China)
Abstract: The compositc foam was prepared at high curing tcmpcraturc by mixing surfacc modified hollow glass beads(HGB)
with cpoxy resin. The affects of the specics, the contcnt of HGB and the amount of thc curing agent on propcrtics of the compositc
foam were researched. The results show that with the increase of HGB quality, the density and compressive strength of composites
foam decrease. The compressive stress is 40.19 Mpa when the molar ratio of curing agent/epoxy resin is.85. After HGB modifie
with coupling agent, HGB is more effectively adhered to matrix resin. When the mass fraction of modified HGB is 80, compared
with unmodified cpoxy resin, thc compressive strength of cpoxy resin/ HGB composite foam incrcasc 5% and watcr absorption
dccrcasc 40.6
Keywords cpoxy rcsin hollow glass bcad compositc foam; compression performance; stoichiometric ratio of curing agent
固体浮力材料作为现代深澘技术的重要组成材料在深海探测、资源调査与开发等领域将发挥越
部分,在国防安全和海洋资源开发领域发挥着越米来越重大的作用。
越重大的作用,已成为各国完争的科技制高点。在
笔者以改性后的HGB填充环氧树脂,制备了
深海领域,由于下澘深,环境压力大,对深澘设备的环氧树脂/HGB泡沫材料,并研究了环氧树脂/
耐压性及结构稳定性都有较高的要求。而对于传统HGB泡沫材料的HGB种类、配比对泡沫材料压缩
浮力材料,如耐压浮力球和浮力筒,因其低密度和低性能及吸水率的影响,并对HGB的表面进行了分
强度的性能特点,已不能满足深海领域的技术要求。析。
因此,研发轻质高强的固体浮力材料,对保证深潜设1实验部分
备的浮力,提高深潜器的有效裁荷,具有重大而现实1.1主要原材料
的意义?
双酚A型环氧树脂:E-54,工业级,南通星辰合
复合泡沫材料作为一种低密度高强度的轻质成材料有限公
耐压浮力材料,已成功地应用于深海载人潜水器的
二氨基二苯基甲烷(DDM):化学纯,上海撃晟
结构部件中。它通常由高强度树脂和浮力调节材料化工科技有限公司
复合而成,其中空心玻璃微珠(HGB)是主要的浮力
来科技部等中央単位与上海市共同推进重大任务科研专项
调节材料。特別是应用于深海领域时,为了保证浮
(15D71203.300)
力材料只有较高的抗压强度和安全可靠性,常采用
联系人:马颖琦,高级工程师,主要从事特种功能高分子材料制
HGB填充高强度树脂来制备复合泡沫材料。随着备与性能研究
科学技术的发展和海洋资源开发的需求,复合泡沐
收稿日期:2016-01-27