新型結(jié)構(gòu)粘接材料對(duì)航空有機(jī)玻璃性能的影響

李志生， 張洪峰， 厲 蕾， 顏 悅

(1. 北京航空材料研究院 透明件研究所，北京 100095; 2．北京市先進(jìn)運(yùn)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)透明件工程技術(shù)研究中心，北京 100095)

新型結(jié)構(gòu)粘接材料對(duì)航空有機(jī)玻璃性能的影響

李志生1,2， 張洪峰1,2， 厲 蕾1,2， 顏 悅1,2

(1. 北京航空材料研究院 透明件研究所，北京 100095; 2．北京市先進(jìn)運(yùn)載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)透明件工程技術(shù)研究中心，北京 100095)

選用新型結(jié)構(gòu)粘接材料中低溫固化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠膜J-351和改性丙烯酸酯液體膠膠黏劑SY-50s，表征膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的粘接性能以及應(yīng)力-溶劑銀紋性能，并研究膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：兩種膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃具有良好的粘接性能，J-351抗應(yīng)力溶劑銀紋性能優(yōu)于SY-50s；有機(jī)玻璃表面施膠后力學(xué)性能下降，與定向有機(jī)玻璃相比，澆注有機(jī)玻璃力學(xué)性能下降更為明顯。通過對(duì)拉伸試樣斷口形貌分析發(fā)現(xiàn)，拉伸試樣帶有膠黏劑的一側(cè)首先發(fā)生破壞。因SY-50s與有機(jī)玻璃界面結(jié)合緊密，導(dǎo)致帶有SY-50s膠黏劑的有機(jī)玻璃力學(xué)性能下降程度較大；而J-351環(huán)氧膠膜與有機(jī)玻璃界面清晰，對(duì)有機(jī)玻璃力學(xué)性能影響相對(duì)較小。因膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃性能的影響，導(dǎo)致采用SY-50s膠黏劑粘接的試樣邊緣連接強(qiáng)度低于J-351膠黏劑粘接的試樣，新型結(jié)構(gòu)粘接材料J-351環(huán)氧膠膜在有機(jī)玻璃粘接中應(yīng)用性能良好。

有機(jī)玻璃；膠黏劑；力學(xué)性能；邊緣連接

膠膜作為一種結(jié)構(gòu)粘接材料，具有施膠工藝簡(jiǎn)單，膠層厚度均勻等特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)粘接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。膠膜多為熱固性材料，呈半固體狀態(tài)，常溫下反應(yīng)緩慢，強(qiáng)度較低，通常需升溫固化后才能具有較高的強(qiáng)度，但大部分膠膜固化溫度超過100 ℃[1]，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用，如有機(jī)玻璃的粘接。中低溫固化結(jié)構(gòu)膠膜，即固化溫度在65～100 ℃，作為一種新型結(jié)構(gòu)粘接材料，因其既具有膠膜的工藝優(yōu)勢(shì)，又能適用耐溫性能較差的材料的粘接，近年來得到推廣應(yīng)用和發(fā)展[2-3]。

有機(jī)玻璃是航空透明件中使用最廣泛的材料[4]，在透明件制造過程中，有機(jī)玻璃與其他部件的結(jié)合大多通過粘接實(shí)現(xiàn)的，如邊緣連接。膠接材料以及粘接工藝對(duì)航空透明件的質(zhì)量至關(guān)重要。在膠黏劑的選擇過程中，除粘接強(qiáng)度和粘接工藝外，還需考慮膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的應(yīng)力-溶劑銀紋性能[5]。銀紋是有機(jī)玻璃材料中容易產(chǎn)生的缺陷，透明件在使用過程的破壞往往從銀紋等缺陷開始，因此在飛機(jī)透明件制造的過程中必須嚴(yán)格防止銀紋的產(chǎn)生[6-7]。除銀紋之外，膠黏劑還有可能對(duì)有機(jī)玻璃造成侵蝕，破壞有機(jī)玻璃的力學(xué)性能，但在膠黏劑的選擇過程中往往忽略了膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃性能的影響，也未對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行深入研究。

可用于有機(jī)玻璃粘接的膠黏劑種類很多，按樹脂基體分類包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯以及丙烯酸樹脂，其中丙烯酸酯膠黏劑具有對(duì)有機(jī)玻璃粘接性好，固化溫度低等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用最為廣泛，但此類膠黏劑容易誘導(dǎo)有機(jī)玻璃產(chǎn)生銀紋，還可能腐蝕有機(jī)玻璃，因此通常需進(jìn)行改性，提高其耐熱性以及抗應(yīng)力-溶劑銀紋特性[8-9]。聚氨酯膠黏劑也在有機(jī)玻璃邊緣粘接中得到應(yīng)有，雖然在一定程度上改進(jìn)了其抗應(yīng)力-溶劑銀紋特性，但其組分中的小分子仍會(huì)誘導(dǎo)有機(jī)玻璃產(chǎn)生銀紋[10]。

相對(duì)于液體膠，膠膜具有較高的分子量，不易侵蝕有機(jī)玻璃，不誘導(dǎo)有機(jī)玻璃產(chǎn)生銀紋等缺陷，在航空透明件制造領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景，但目前尚無有關(guān)膠膜在有機(jī)玻璃粘接中的應(yīng)用研究報(bào)道。黑龍江石油化學(xué)研究院近期研制了J-351環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠膜，固化溫度在80～100 ℃范圍內(nèi)，可用于有機(jī)玻璃的粘接。本工作選擇新型結(jié)構(gòu)粘接材料J-351環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠膜和SY-50s改性丙烯酸酯膠黏劑，研究膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃性能的影響，對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行了討論，評(píng)價(jià)膠黏劑粘接有機(jī)玻璃邊緣連接試樣的連接性能。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1 主要原料

GS-249澆注有機(jī)玻璃，德國(guó)進(jìn)口； DM-11定向有機(jī)玻璃，錦西化工研究院；D-1滌綸鋼，安徽曙光軍工有機(jī)玻璃有限公司；SY-50s改性丙烯酸酯膠黏劑，淡黃色透明液體，自制；J-351環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠膜，淡黃色薄膜，黑龍江石化院。

1.2 樣品制備

將膠黏劑涂(鋪設(shè))于150 mm× 200 mm的有機(jī)玻璃板表面，板材厚度為9～10 mm，控制膠層厚度在0.2 mm左右，之后將有機(jī)玻璃至于水平臺(tái)，按膠黏劑相應(yīng)固化條件完成固化。其中SY-50s膠黏劑固化溫度為66 ℃，固化時(shí)間10 h；J-351膠膜固化溫度為85 ℃，固化時(shí)間為6 h。最后通過機(jī)械加工將玻璃板制成測(cè)試樣條，測(cè)試前對(duì)樣條表面進(jìn)行拋光處理。

1.3 測(cè)試與表征

圖1 膠黏劑粘接有機(jī)玻璃壓縮剪切測(cè)試Fig.1 Compress shear measurement of acrylic bonded by adhesive

膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃粘接強(qiáng)度測(cè)試采用MIL-P-25690B中壓縮剪切的方式進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試樣品及方法如圖1所示，其中有機(jī)玻璃樣品尺寸為25 mm×30 mm，粘接面積為25 mm×12.5 mm。膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃應(yīng)力銀紋測(cè)試材料MIL-P-25690B中懸臂梁銀紋的測(cè)試方法，其中有機(jī)玻璃試樣尺寸為381 mm×25.4 mm×9 mm，測(cè)試過程中固定有機(jī)玻璃的一端，在另外一端懸掛一定重量的砝碼，在有機(jī)玻璃上表面施膠，半小時(shí)后觀察銀紋出現(xiàn)的位置，并計(jì)算出相應(yīng)位置所受的應(yīng)力，即為膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的應(yīng)力-溶劑銀紋值。力學(xué)性能測(cè)試在Instron 5567型萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，有機(jī)玻璃拉伸性能測(cè)試按照GB/T 1040—2006進(jìn)行，樣品厚度在9～10 mm范圍內(nèi)，樣品形狀按照1A形試樣制備，拉伸速率為5 mm/min。有機(jī)玻璃彎曲性能測(cè)試按照GB/T 9341—2000，測(cè)試過程中使表面為膠黏劑的一側(cè)朝下。掃描電子顯微鏡分析采用S-4800型掃描電子顯微鏡，樣品表面噴Pt處理。膠黏劑粘接有機(jī)玻璃邊緣連接強(qiáng)度測(cè)試按照QVIC 06168—2015進(jìn)行。

圖2 有機(jī)玻璃應(yīng)力-溶劑銀紋懸臂梁測(cè)試方法Fig.2 Cantilever beam measurement of acrylic stress-solvent crazing

2 結(jié)果與分析

2.1 膠黏劑性能表征

首先表征兩種膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的粘接性能。在拉伸剪切測(cè)試過程中，由于有機(jī)玻璃強(qiáng)度較低，樣品破壞方式為有機(jī)玻璃基材斷裂，不能反映膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的粘接強(qiáng)度。采用MIL-P-25690B中壓縮剪切的方式測(cè)試膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的粘接強(qiáng)度，測(cè)試結(jié)果如表1所示。從表1可以發(fā)現(xiàn)，兩種膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃具有良好的粘接性，測(cè)試樣品破壞方式均為膠黏劑內(nèi)聚破壞，其中J-351剪切強(qiáng)度為22.1 MPa，SY-50s剪切強(qiáng)度為17.4 MPa，J-351膠膜剪切強(qiáng)度更高。

膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的應(yīng)力-溶劑銀紋性能是有機(jī)玻璃粘接過程中需考查的重要指標(biāo)，通常情況下，膠黏劑分子量越高，其抗應(yīng)力-溶劑銀紋性能越好。SY-50s為改性丙烯酸酯膠黏劑，相對(duì)于單純的丙烯酸酯膠黏劑，其抗應(yīng)力-溶劑銀紋性能有了一定程度的提高，但仍然含有可滲透到有機(jī)玻璃內(nèi)部的小分子化合物，其對(duì)澆注有機(jī)玻璃應(yīng)力-溶劑銀紋為14.6 MPa。而J-351膠膜為半固態(tài)材料，分子量明顯大于SY-50s膠黏劑，在測(cè)試的應(yīng)力范圍內(nèi)，未觀察到有機(jī)玻璃產(chǎn)生銀紋。以上結(jié)果說明，膠膜不但對(duì)有機(jī)玻璃具有較高的粘接強(qiáng)度，還具有良好的抗應(yīng)力-溶劑銀紋性能，應(yīng)用性能較好。

表1 SY-50s及J-351膠黏劑性能Table 1 Properties of SY-50s and J-351 adhesives

2.2 膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃力學(xué)性能的影響

通過測(cè)試涂有膠黏劑的有機(jī)玻璃的力學(xué)性能，研究膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃的性能影響。澆注有機(jī)玻璃和涂有膠黏劑的澆注有機(jī)玻璃拉伸和彎曲性能測(cè)試結(jié)果如表2所示，澆注有機(jī)玻璃拉伸強(qiáng)度為77.9 MPa，表面涂有膠黏劑后，試樣拉伸強(qiáng)度降低。其中涂有SY-50s膠黏劑的試樣拉伸強(qiáng)度只有35.8 MPa，較完好的有機(jī)玻璃下降了約50%；而表面有J-351膠膜的樣品拉伸強(qiáng)度下降不明顯。另外樣品彎曲性能的測(cè)試結(jié)果也呈現(xiàn)了相同的趨勢(shì)。

與澆注有機(jī)玻璃相比，涂有膠黏劑的定向有機(jī)玻璃力學(xué)性能雖然也有所下降，但下降程度不明顯。定向有機(jī)玻璃拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為80.9 MPa和123 MPa，而表面有J-351膠膜的樣品的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為79.5 MPa和116 MPa，較完好的玻璃樣品幾乎未發(fā)生明顯變化。而表面涂有SY-50s膠黏劑的樣品力學(xué)性能較表面有J-351膠膜的樣品下降程度略大，但其對(duì)定向有機(jī)玻璃性能的影響明顯低于其對(duì)澆注有機(jī)玻璃性能的影響。

表2 涂有不同膠黏劑的有機(jī)玻璃力學(xué)性能Table 2 Mechanical properties of PMMA with different adhesives

總結(jié)以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)玻璃表面施膠后，有機(jī)玻璃力學(xué)性能出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，這可能是因?yàn)槟z黏劑力學(xué)性能較差，施膠后還可能帶有氣泡縮孔等缺陷，影響了有機(jī)玻璃的表面性能。另外因膠黏劑與有機(jī)玻璃力學(xué)性能的差異，在拉伸測(cè)試過程中，有機(jī)玻璃與膠黏劑界面處容易發(fā)生應(yīng)力集中，較早發(fā)生破壞，降低了有機(jī)玻璃試樣的力學(xué)性能。鐘艷莉等在聚碳酸酯涂層研究過程中，也發(fā)現(xiàn)表面涂層降低了聚碳酸酯缺口沖擊強(qiáng)度，但并未進(jìn)行深入的研究[11]。本工作還將涂有SY-50s膠黏劑的澆注有機(jī)玻璃表面打磨，除去表面的膠黏劑，再次測(cè)試其拉伸性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品的拉伸強(qiáng)度為(77.2±1.6)MPa，模量為(3.03±0.03)GPa，與完好的有機(jī)玻璃性能相當(dāng)，這說明膠黏劑并未影響有機(jī)玻璃內(nèi)部的性能。

與定向有機(jī)玻璃相比，澆注有機(jī)玻璃性能受表面膠黏劑影響較大，這主要是因?yàn)槎ㄏ蛴袡C(jī)玻璃中分子鏈有較大程度的取向，拉伸破壞過程中表面裂紋向內(nèi)部擴(kuò)散所受的阻力較大，因而其力學(xué)性能受表面缺陷影響較小[12]。澆注有機(jī)玻璃中分子鏈無取向，表面的破壞很容易向內(nèi)部擴(kuò)散，因此力學(xué)性能對(duì)表面膠黏劑較敏感。

2.3 膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃性能影響機(jī)理

澆注有機(jī)玻璃力學(xué)性能對(duì)表面膠黏劑更為敏感，本工作以澆注有機(jī)玻璃為研究對(duì)象，分析了膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃性能影響機(jī)理。雖然兩種膠黏劑都造成有機(jī)玻璃力學(xué)性能下降，但下降程度差別較大。涂有SY-50s和J-351膠黏劑的拉伸試樣斷口照片如圖3所示。從圖3可以發(fā)現(xiàn)，試樣斷口呈禮花狀放射特征，且所有樣品斷口放射中心(即破壞起始點(diǎn))位于涂有膠黏劑的一側(cè)，說明在拉伸過程中是表面膠黏劑首先破壞，證明表面膠黏劑是影響有機(jī)玻璃性能的主要原因。

澆注有機(jī)玻璃為脆性材料，拉伸測(cè)試過程中無屈服點(diǎn)，呈脆性斷裂的特征。對(duì)比涂有SY-50s和J-351膠黏劑的兩種樣品發(fā)現(xiàn)，涂有SY-50s膠黏劑的樣品斷口更加平滑，另外其拉伸模量比完好的有機(jī)玻璃高，斷裂伸長(zhǎng)率大幅度降低，脆性增大[13]。而表面為J-351膠膜的樣品斷口形貌與完好的有機(jī)玻璃差別不大，斷裂伸長(zhǎng)率有所降低，但模量差別不大。與表面為SY-50s的有機(jī)玻璃樣品相比，表面為J-351膠膜的樣品斷口表面更為粗糙，韌性也高于表面為SY-50s的有機(jī)玻璃樣品。

通過掃描電鏡進(jìn)一步觀察了拉伸試樣斷裂面中膠黏劑與有機(jī)玻璃界面部位的形貌，結(jié)果如圖4所示。SY-50s為改性丙烯酸酯材料，其主要組分化學(xué)結(jié)構(gòu)與有機(jī)玻璃相似，因此在掃描電鏡下兩種材料的相態(tài)差別不大。與膠膜相比，液體膠SY-50s流動(dòng)性好，因此其對(duì)有機(jī)玻璃表面潤(rùn)濕性較好，圖4(a)中虛線及延長(zhǎng)線處為膠黏劑與有機(jī)玻璃界面，可以發(fā)現(xiàn)膠黏劑與有機(jī)玻璃界面結(jié)合緊密。而J-351為雙氰胺固化環(huán)氧材料，與有機(jī)玻璃化學(xué)結(jié)構(gòu)差別明顯，兩種材料間界面清晰。膠膜為半固體材料，分子量較大，對(duì)有機(jī)玻璃潤(rùn)濕性較差，因此與有機(jī)玻璃界面結(jié)合不如SY-50s緊密。由以上結(jié)果可以推斷，相對(duì)于J-351膠膜，SY-50s對(duì)有機(jī)玻璃性能影響較大的原因是因?yàn)槠浞肿恿枯^低，化學(xué)結(jié)構(gòu)與有機(jī)玻璃類似，導(dǎo)致其對(duì)有機(jī)玻璃表面潤(rùn)濕性較好，與有機(jī)玻璃界面結(jié)合緊密，因此在拉伸測(cè)試過程中，表面膠黏劑破壞后裂紋更容易擴(kuò)展到有機(jī)玻璃內(nèi)部，拉伸試樣斷口形貌較為平滑，脆性增大，進(jìn)而造成導(dǎo)致有機(jī)玻璃力學(xué)性能的下降。

圖3 表面帶不同膠黏劑的澆注有機(jī)玻璃拉伸試樣斷口形貌Fig.3 Morphologies of tensile samples’ fracture of casting acrylic with different adhesives (a)SY-50s；(b)J-351

圖4 拉伸試樣斷口有機(jī)玻璃與膠黏劑界面形貌Fig.4 Interface morphologies between adhesive and acrylic of tensile samples’ fracture (a)SY-50s；(b)J-351

2.4 膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃邊緣連接性能的影響

透明件邊緣連接，即在透明件邊緣粘接加強(qiáng)材料，再通過加強(qiáng)材料與飛機(jī)骨架進(jìn)行裝配連接，是飛機(jī)透明件制造的重要工藝過程，對(duì)透明件的質(zhì)量及可靠性至關(guān)重要[14]。本工作采用以上兩種膠黏劑，以滌綸鋼作為邊緣加強(qiáng)材料，制備了鑲嵌式有機(jī)玻璃邊緣連接試樣，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，其中試樣寬度為100 mm，基材為澆注有機(jī)玻璃。

不同試樣的邊緣連接強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如表3所示。在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)，所有樣品均為有機(jī)玻璃基材斷裂，斷裂處位于有機(jī)玻璃與加強(qiáng)材料膠接邊界處破壞。理論上使有機(jī)玻璃18 mm×100 mm的澆注有機(jī)玻璃破壞所需的載荷在140 kN左右，但本工作中試樣破壞時(shí)載荷不到40 kN，遠(yuǎn)低于理論值。高宗戰(zhàn)等在有機(jī)玻璃邊緣連接元件疲勞性能實(shí)驗(yàn)研究中的也觀察到了類似的現(xiàn)象，他們將此現(xiàn)象歸因于膠接結(jié)構(gòu)上下兩個(gè)表面膠接長(zhǎng)度不同，使得膠接長(zhǎng)度較短接頭在承受拉伸載荷的同時(shí)又要承受彎曲載荷，導(dǎo)致有機(jī)玻璃破壞載荷遠(yuǎn)低于理論值[15]。本工作中上下表面膠接長(zhǎng)度相同，因此兩表面膠接長(zhǎng)度不同不是有機(jī)玻璃破壞強(qiáng)度低于理論值的主要原因。薛秀麗等針對(duì)鑲嵌式邊緣連接結(jié)構(gòu)建立了有限元分析模型，分析結(jié)果顯示有機(jī)玻璃與加強(qiáng)材料膠接邊界處為應(yīng)力集中區(qū)域[16]，應(yīng)力集中是導(dǎo)致基材斷裂的主要原因。

圖5 鑲嵌式邊緣連接試樣結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5 Edge attachment chart of mosaic structure

表3 不同膠黏劑粘接試樣的邊緣連接強(qiáng)度Table 3 Edge attachment strength of samples bonded with different adhesives

采用不同膠黏劑進(jìn)行粘接的試樣相比，J-351粘接的試樣邊緣連接強(qiáng)度高于SY-50s粘接的試樣，這可能是由于膠接邊緣處存在殘留的膠黏劑的影響。雖然粘接區(qū)域的膠黏劑被粘接部件覆蓋，但粘接區(qū)域邊緣不可避免地會(huì)存在難以清除的殘留膠黏劑，破壞了有機(jī)玻璃表面的性能。而邊緣連接試樣受力過程中應(yīng)力集中也在此部位，因此膠黏劑的存在降低了邊緣連接試樣的強(qiáng)度。高宗戰(zhàn)等在有機(jī)玻璃邊緣連接結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究過程中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，邊緣連接試樣的疲勞壽命對(duì)膠黏劑材料較敏感[17]。

3 結(jié) 論

(1)新型J-351環(huán)氧膠膜和SY-50s改性丙烯酸酯膠黏劑對(duì)有機(jī)玻璃都具有良好的粘接性能，其中J-351具有優(yōu)異的抗應(yīng)力-溶劑銀紋性。

(2)有機(jī)玻璃表面施膠后其力學(xué)性能下降，其中澆注有機(jī)玻璃力學(xué)性能下降較定向有機(jī)玻璃更為明顯，SY-50s膠黏劑使有機(jī)玻璃力學(xué)性能下降程度更大。

(3)改性丙烯酸酯膠黏劑SY-50s與有機(jī)玻璃界面結(jié)合緊密，樣品在拉伸過程中表面破壞后裂紋容易擴(kuò)展到有機(jī)玻璃內(nèi)部，對(duì)有機(jī)玻璃力學(xué)性能破壞較大；而J-351膠膜與有機(jī)玻璃界面清晰，對(duì)其性能影響較小。

(4)應(yīng)力集中導(dǎo)致有機(jī)玻璃邊緣連接試樣在拉伸過程中玻璃基材破壞，因膠膜對(duì)有機(jī)玻璃性能影響較小，采用J-351膠膜粘接的邊緣連接式樣連接強(qiáng)度較高。

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(責(zé)任編輯：徐永祥)

Effects of Novel Structure Bonding Materials onProperties of Aeronautical Acrylic

LI Zhisheng1,2， ZHANG Hongfeng1,2， LI Lei1,2， YAN Yue1,2

(1.Beijing institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China; 2.Beijing Engineering Research Centre of Advanced Structural Transparencies for the Modern Traffic Systems, Beijing 100095, China)

Novel structure bonding materials, J-351 epoxy adhesive film with low curing temperature and liquid modified acrylate SY-50s adhesive were chosen and characterized. The effects of adhesives on the mechanical properties of acrylic were studied. The results reveal that both adhesives have excellent bonding properties to acrylic. The stress-solvent crazing value of J-351 is higher than that of SY-50s. With the application of adhesive on the surface, mechanical properties of acrylic are declined. Casting acrylic shows more drastic decline than that of oriented acrylic. Through the characterization of fracture surface, we find that fracture of tensile sample derives from the side with adhesive. Mechanical properties of acrylic are more sensitive to SY-50s, because the liquid adhesive presents integrate bonding interface with acrylic. The interface between J-351 and acrylic is clear, making acrylic insensitive to J-351 film. Edge attachment strength of samples bonded with J-351 are higher than that of samples bonded with SY-50s due to the effects of adhesives on acrylic. J-351 epoxy adhesive film presents preferable application performance in the structure bonding of aeronautical acrylic.

Acrylic；adhesive；mechanical properties；edge attachment

2016-11-08；

2016-12-18

李志生(1985—)，男，博士，工程師，特種膠粘劑研發(fā)及應(yīng)用，(E-mail)lzs618@126.com。

10.11868/j.issn.1005-5053.2016.000188

TG146.2

A

1005-5053(2017)03-0078-06