慣性約束核聚變（ICF）靶用紫外光固化膠粘劑研制.pdf

1、該課題研究了丙烯酸酯類UV固化膠粘劑及雜化改性耐高低溫UV固化膠粘劑,研究的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)采用酯化反應(yīng)合成了環(huán)氧丙烯酸酯樹脂,并通過(guò)化學(xué)滴定討論了催化劑和反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)體系殘留酸值率和殘留環(huán)氧值率的影響,結(jié)果表明使用芐基三乙基氯化銨作為催化劑主體具有較高的催化效率,能夠明顯縮短反應(yīng)時(shí)間.(2)使用溶膠-凝膠法合成了有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化樹脂,紅外光譜數(shù)據(jù)表明合成的雜化樹脂保留了光敏活性基團(tuán),能夠通過(guò)紫外光固化.熱重分析表明經(jīng)過(guò)雜化改

2、性的有機(jī)樹脂比未經(jīng)改性的有機(jī)樹脂具有更好的熱穩(wěn)定性.(3)由丙烯酸酯類樹脂制備了UV固化膠粘劑,研究了膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度.研究中發(fā)現(xiàn)偶聯(lián)劑對(duì)膠粘劑的粘接強(qiáng)度影響很大,加入6％左右的偶聯(lián)劑能將膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度提高約30％~74％.研究中發(fā)現(xiàn),偶聯(lián)劑的加入方式對(duì)膠粘劑也有影響,當(dāng)將偶聯(lián)劑以化學(xué)鍵連接到光敏樹脂主鏈時(shí)得到的UV固化膠粘劑比直接將偶聯(lián)劑加入到交聯(lián)劑體系中具有更高的拉伸剪切強(qiáng)度和耐水煮性.(4)通過(guò)溶膠-凝膠法制備的有機(jī)/無(wú)機(jī)

3、雜化UV固化膠粘劑大幅度提高了膠粘劑的熱穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雜化膠粘劑在高低溫下具有較高的剪切強(qiáng)度,在-190~350℃的溫度范圍內(nèi),膠粘劑的拉伸剪切強(qiáng)度在10MPa以上,并且該類膠粘劑具有更好的耐溶劑性能;研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)水解度適中(4~6)時(shí),膠粘劑剪切強(qiáng)度為10.27~10.34MPa;紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)試結(jié)果表明,雜化膠粘劑具有較高的光學(xué)透明性,在400nm~1000nm頻段內(nèi)透光率大于98％,滿足光學(xué)膠粘劑透光率大于90％的要

4、求.(5)以Beer-Lambert定律為基礎(chǔ),推導(dǎo)了膠粘劑固化過(guò)程中輻照光強(qiáng)、輻照時(shí)間、輻照劑量及引發(fā)劑濃度對(duì)自由基聚合引發(fā)速率的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了這些參數(shù)對(duì)膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的影響,發(fā)現(xiàn)使用較高的輻照光強(qiáng)、低的引發(fā)劑濃度和較短的固化時(shí)間可以提高膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度.(6)該課題制備的雜化UV固化膠粘劑固化時(shí)的體積收縮低于4％,與普通雜化材料固化時(shí)高達(dá)75％的體積收縮相比具有明顯的優(yōu)勢(shì),該課題研究的固化方式及處理工藝可為制備低收縮UV