由表3-1可知,固化后氯丁密封膠的密度上升幅度不大,由1.1 g/cm3提高至1.19 g/cm3 ;氯丁密封膠的揮發(fā)物含量較低,質量分數和體積分數幅度較少分別為0.2%和7.8%。但是,氯丁密封膠的厚度明顯降低,由225 m下降為138.8 m。固化后氯丁密封膠固化收縮較大,在樺槽處涂抹的氯丁密封膠固化后樺槽處仍有縫隙,該氯丁密封膠密封效果差。
由于在固化過程中,馬口鐵板上的涂層面積不變,因此,涂層的厚度與體積始終成正比例關系。根據馬口鐵板的面積120X50 mm,計算出涂敷過程中的氯丁密封膠體積。假設氯丁密封膠的固化過程可以分為兩步,首先是水和低分子物質揮發(fā),涂層的厚度與體積均為固化前的92.2%,涂層的質量為固化前質量的99.8%;第二步,氯丁密封膠內部發(fā)生交聯。對比氯丁密封膠在揮發(fā)和固化交聯過程中的各項性能變化[60,如表3-2所示。由表可知,涂料的密度由1.1 g/cm3增加至1.19 g/cm3,增加了0.09 g/cm3;質量和體積在揮發(fā)階段減少較氯丁密封膠內的水及小分子揮發(fā)性溶劑含量較少,氯丁密封膠內部發(fā)生交聯反應。
氯丁密封膠固化后,采用彎曲試驗儀測定其柔韌性。利用2 mm的圓柱軸對固化后馬口鐵板上的氯丁密封膠進行彎曲試驗,氯丁密封膠未開裂;用手掐時有彈性,說明該款氯丁密封膠的韌性較好。
耐熱性試驗分為兩種。第一種是將固化后的氯丁密封膠剪成小碎片,放置于200 0C的電熱鼓風干燥箱中進行老化,老化后的外觀形貌如圖3-3所示。第二種是按照標準GB/T7124-2008《膠粘劑拉伸剪切強度的測定(剛性材料對剛性材料)》制備拉伸剪切試樣,室溫固化后將試樣在200 0C的電熱鼓風干燥箱中放置30 d,測定熱老化前后的拉伸剪切強度,結果如表3-3所示。熱老化試驗后的拉伸剪切樣品形貌如圖3-4所示。
由圖3-4可知,經過115 h的熱老化后,氯丁密封膠的顏色基本未發(fā)生改變,僅有少量封膠片由乳白色變?yōu)闇\黃色,但用手觸摸時,涂層表面出現粉化。
由圖3-3和表3-3分析可知,熱老化后的5組試樣的拉伸剪切強度平均值由0.69 MPa提升至2.79 MPa,粘接強度大幅增加,拉伸剪切強度上升可能是由于在高溫下,氯丁密封膠內部發(fā)生進一步交聯,交聯密度提高,導致氯丁密封膠與金屬基體在高溫下的結合強度提高,氯丁密封膠的內聚力小于氯丁密封膠與金屬之間的結合力,從而使得拉伸剪切強度大幅提升;從老化后形貌可以看出,氯丁密封膠均勻地附著于搭接板的兩側,破壞形式為內聚破壞,這可能是由于在高溫下,氯丁密封膠內部發(fā)生進一步交聯,交聯密度提高,導致氯丁密封膠與金屬基體在高溫下的結合強度提高;破壞后的形貌可以看出,有部分金屬基體裸露出來,氯丁密封膠未能全部勁附于金屬上,與金屬的粘接性較差,不能起到保護作用。且在高溫下的氯丁密封膠拉伸剪切強度變化大,變化率為404%,說明性能保持較差。
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