[发明专利]一种导电的热固化环氧树脂体系的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料领域中树脂的应用，具体涉及一种导电的热固化环氧树脂体系的应用。

背景技术

我们知道，不同固化体系的环氧树脂性能各有差异。同一种固化体系的环氧树脂，如室温固化体系的环氧树脂、若加温固化，性能要好于室温固化；总体说来，加温热固化的环氧树脂体系各方面性能均佳，亦优于室温固化环氧胶。

热固化的潜伏性环氧树脂，由于它固化体系特有的潜伏性、其固化体系可与环氧树脂预先混合、亦有相当长的贮存、保管、使用期，只有待加热到该树脂预定的固化温度、维持一定时间，才能得到性能优良的环氧树脂固化产品。这类树脂的出现，给环氧树脂的使用，提供不少方便。

高分子树脂，是绝缘体，已经有人研究了把它制成加热体，作了好些尝试；但还没有将中温(120℃)、潜伏性固化、并于导电一体化，经直接通电致热固化环氧树脂的。我们打算导电的热固化环氧树脂作为结构胶粘剂或复合材料预浸料使用；这类胶粘剂或预浸料，只须直接通电，就可致热、固化、粘接、成形。如此，可以精简了设备、又简化了树脂的固化、成形工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电的热固化环氧树脂体系的应用，该环氧树脂体系可作为结构胶接，也可以与高性能纤维或其织物复合，形成物理-机械性能、耐气候性能均良好的结构胶粘剂和复合材料；其应用时可用加热设备或通电的方式进行加热固化，若用通电加热则大大简化了程序，设备要求低，节省成本，且其对施工条件限制小，环境温度高或低均可实施；对有些不适用外部设备加温固化的胶接、复合材料工程，有其特殊意义，如现今复合材料对混凝土建筑结构的加固等。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种导电的热固化环氧树脂体系的应用，所述导电的热固化环氧树脂体系包括催化-固化体系环氧树脂以及导电料，所述导电的热固化环氧树脂体系能够作为结构胶粘剂和复合材料基体树脂应用；

①所述结构胶粘剂是在使用时将所述导电的热固化环氧树脂体系加在欲胶接表面，再在所述导电的热固化环氧树脂体系上加上电压，导电致热，完成固化胶接过程；

②所述复合材料基体树脂是将所述导电的热固化环氧树脂体系制成预浸料，再将所述预浸料置于所要加固的部位，定位；再在定位后的预浸料两端加上电压，导电致热，完成预浸料的固化、胶接、成形；

步骤①和②中所述的加热温度为120～150℃。

进一步地，步骤①和②中所述的热固化方式和条件采用以下两种方法进行：(1)用加热设备，达到120℃时加热90min、135℃时加热30min或150℃时加热10～15min的热负荷条件，完成胶粘剂、预浸料的固化、胶接、成形。(2)直接通电致热：在预浸料两端直接加上一定电压，满足预浸料两端电阻为

R_V=ρ_v·d/D_V·s；

其中R_V：结构胶粘剂、预浸料两端电阻，单位Ω；

d：施用的结构胶粘剂、预浸料两端距离，单位cm；

D_V：结构胶粘剂、预浸料中树脂的体积百分含量，为结构胶粘剂时，D_V=1；为预浸料时，D_V=40～50％；

s：通电端结构胶粘剂、预浸料截面积，单位cm²；

ρ_v：结构胶粘剂、预浸料的体积电阻，单位Ω·cm；本发明中的预浸料中为1×10^-4Ω.cm左右；

只须将结构胶粘剂、预浸料加上适量的端电压，满足结构胶粘剂、预浸料中所需的电流，达到(1)中的热负荷条件，便可以实现该胶粘剂、预浸料的固化、胶接、成形。

进一步地，所述结构胶粘剂和复合材料基体树脂的保存温度为35～18℃，在0～-18℃下的保存期限为9个月，在0～35℃下的保存期限为3个月。

本发明提供了一种导电的热固化环氧树脂体系的应用，其主要具有以下几点有益效果：

①作为结构胶粘剂或复合材料基体树脂应用，热固化过程的加热方式可以根据实际使用情况，用加热设备或者直接通电完成。特别是后者，在结构胶粘剂或复合材料预浸料两端直接加上一定电压，导电、致热，完成树脂的固化、胶接、成形；不须外加热设备，简化了固化成形工艺，能够适应一些不能用加热设备固化的工程，如复合材料对混凝土建筑结构的加固，等；