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結構粘合劑是用于結構材料的高強度粘合劑，它們具有高沖擊強度以及高的剝離、彎曲和疲勞強度。近年來汽車、航空和船舶行業(yè)對結構粘合劑的需求日益增多。其中，環(huán)氧樹脂具有很強的附著力、較小的收縮率以及高熱和化學性電阻，通常被用作結構粘合劑。然而，為了擴大應用，需改善其沖擊性能。

各種研究表明，添加增韌劑可以克服環(huán)氧樹脂的脆性。但是，過量添加有機丁腈基液體會降低玻璃化轉變溫度（Tg）和其他機械性能。因而無機填料如玻璃珠、氧化鋁和二氧化硅被用作硬增韌劑，可以減少Tg的降低。在眾多無機填料中，二氧化硅納米顆?？梢栽鰪娋酆衔锘|，以減少固化收縮和熱膨脹系數(shù)，改善聚合物基質的粘結性、耐磨性和耐腐蝕性。但由于納米粒子具有高的表面能，極易團聚，采用攪拌機等設備是沒法解決納米粒子在環(huán)氧樹脂中的分散性。我們采用TRILOS TR50M三輥機和TRILOS PM300V混料脫泡機制備二氧化硅改性環(huán)氧樹脂，并測試斷裂韌性和交聯(lián)密度，研究不同二氧化硅表面基團對斷裂韌性和高能沖擊性能的影響。

二氧化硅改性環(huán)氧樹脂的制備

將二氧化硅納米顆粒和環(huán)氧樹脂（YD-128）放至TRILOS PM300V混料脫泡機中預混10分鐘，然后用TRILOS TR50M三輥機處理3遍。然后，在該混合物中加入PTPU（DY-965），用混料脫泡機混合10分鐘。繼續(xù)加入DICY和促進劑，用混料脫泡機混合3分鐘。然后在1.0kPa下真空脫氣3分鐘。

TRILOS TR50M三輥機為基本型三輥機。特別針對處理量相對較少，精度要求相對較低的客戶而進行開發(fā)的超小型研磨設備。結構設計簡潔，尺寸較小，體積輕便，采用無極調速控制流量，機械方式調節(jié)間距。三輥機運行中無漏料、出料均勻，輥子平行度較好，使用結束后無跑位。

下圖為二氧化硅改性環(huán)氧樹脂的I型斷裂韌性（KIC）。相比未改性材料，添加二氧化硅納米顆粒能增加環(huán)氧樹脂的斷裂韌性。此外，具有反應性官能團的二氧化硅納米顆粒還可以提高環(huán)氧樹脂的高能抗沖擊性，Tg和交聯(lián)密度。

小結

TRILOS TR50M三輥機和PM300V混料脫泡機可用于二氧化硅改性環(huán)氧樹脂的制備。分散后的材料的斷裂韌性、高能抗沖擊性和交聯(lián)密度均得到了明顯的提高。

TRILOS公司介紹

TRILOS（泰洛思）是精密設備制造商，視客戶滿意為終極目標，力求將工藝技術結合客戶的需求，設計出貼近客戶需求的優(yōu)質產(chǎn)品。

泰洛思正在積極開拓市場，把優(yōu)質的產(chǎn)品分享給使用者。目前產(chǎn)品已經(jīng)在美國、中國、歐洲、韓國、日本和臺灣等地區(qū)廣泛銷售。

TRILOS三輥機優(yōu)點：

① TRILOS三輥機采用一次循環(huán)，有可能完全實現(xiàn)物質的均質化與分散，減少顆粒尺寸，打破團聚粒子。其結果是均質化的漿料，可為物料的進一步加工打下基礎。

② 可用觸摸屏實現(xiàn)每個輥間距離調節(jié)，確保輥子平行度。彈性張緊的刮刀插口確保刮刀恒壓，在操作過程中不需要重新調節(jié)。

③ 不同材質的輥子都可以使用，輥子及刮刀材質的選擇-從不銹鋼到氧化鋁，碳化硅及氧化鋯-滿足各種不同需要。

④ 三輥機上的安全裝置確保操作人員的安全，機器可簡易而及其快速的清洗。

⑤ TRILOS 的物聯(lián)網(wǎng)、智能化三輥機解決方案，解決了客戶在使用中遇到的數(shù)據(jù)無法量化分析，數(shù)據(jù)丟失，設備互相獨立，無法聯(lián)網(wǎng)進行管理和控制等等方面的問題。讓客戶可以對設備進行數(shù)據(jù)分析，對員工進行權限分配和管理，設備運行過程保持全程記錄和備份，利于加工過程參數(shù)的研究和設計開發(fā)。此外，智能物聯(lián)平臺還可以接入混料機、三輥機、上料機、均質機等設備平臺，同時可以接入在線粘度計、在線粒度儀、在線近紅外分析儀等儀器進行實時監(jiān)控。

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