磷酸鹽膠黏劑的制備及性能研究

作為耐高溫、低污染、環(huán)境友好的一種新型材料，磷酸鹽膠黏劑引起了各國科學(xué)工作者極大重視。磷酸鹽膠黏劑既可以粘結(jié)金屬、陶瓷，又可作為耐火材料、涂料和復(fù)合材料的基體，對發(fā)展先進(jìn)武器，促進(jìn)國防和戰(zhàn)略武器現(xiàn)代化，以及環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
本文以H₃P0₄、H₃P0₄-Al₂O₃、H₃PO₄-AI(OH)₃配制的磷酸鹽溶液為基料，以Al₂O₃為填料，Al(OH)₃為改性劑，以AIN、ZnO、MgO為固化劑，制備了耐熱性優(yōu)良的磷酸鹽膠黏劑，通過差示掃描量熱法(DSC)、熱重分析(TGA)、X射線衍射儀(XRD)和掃描電鏡(SEM)等測試技術(shù)，研究了膠黏劑的固化工藝以及改性劑、固化劑對膠黏劑的力學(xué)性能、高溫?zé)岱€(wěn)定性、晶體結(jié)構(gòu)和微觀形貌變化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改性劑和固化劑的加入不同程度地提高了膠黏劑的力學(xué)性能，促進(jìn)了膠黏荊的交聯(lián)固化；Al(OH)₃的加入提高了膠黏劑剪切強(qiáng)度和耐熱性，但沒有降低膠黏劑的固化溫度：AIN的加入促進(jìn)膠黏劑的固化，提高了膠黏劑的中溫剪切強(qiáng)度，但由于AIN在高溫分解，膠黏劑的耐熱性能下降較大，其在1000℃時(shí)的剪切強(qiáng)度僅為0，3MPa；而ZnO、MgO促進(jìn)了基料與Al₂O₃的反應(yīng)，但MgO因活性過高，使膠黏劑在交聯(lián)固化時(shí)團(tuán)聚，膠黏劑多孔疏松，造成力學(xué)性能下降；ZnO不僅對膠黏劑的固化促進(jìn)作用好，而且剪切強(qiáng)度高耐熱性好：添加改性劑和不同固化劑的膠黏劑經(jīng)過高溫處理后，生成高溫穩(wěn)定性較好的磷酸鋁，膠黏劑的結(jié)構(gòu)變得更加致密。