查文海
對于粘接、密封、涂料和多孔材料的浸漬而言，利用超聲波振蕩器調(diào)節(jié)環(huán)氧齊聚物的固化過程，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。在工作中超聲波對環(huán)氧齊聚物顯示的作用，由于沒有研究過程進(jìn)行的特征，因而不能選擇正確的工藝狀態(tài)。為此，我們提出了超聲波加工參數(shù)對環(huán)氧齊聚物固化速度的影響的研究。
我們研究了以牌號為ЭД-20的環(huán)氧齊聚物、多乙烯多胺作固化劑的化合物。按ГОСТ14759-69標(biāo)準(zhǔn)測定它們的破壞強(qiáng)度（БСД）和用丙酮對Д16AT硬鋁樣品進(jìn)行脫脂處理。在0.1兆帕壓力下，20℃固化處理48小時(shí)。利用鎳鉻熱電偶和電位計(jì)檢測記錄溫度。利用帶有磁振蕩變壓器的超聲波發(fā)生器作為超聲波源。
利用吸收的超聲波能量使化合物加熱。在這種情況下，升高溫度（Δt）和（БСД）與吸收能量有關(guān)，測定振蕩幅（A）和過程的持續(xù)時(shí)間（τ）。當(dāng)A=0-30微米、τ=0-30秒時(shí)，可利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法得的經(jīng)驗(yàn)式來描述這個(gè)過程。
Δt=12.0+7.7A+6.2τ+0.9A2+0.42τ2+2.9Aτ；
БСД=77.5-4.5A+3.2τ-15.2A2-16.1τ2-8.5
Aτ.
在A=12-18微米、τ=10-17秒的情況下，加工的粘合物具有最大的強(qiáng)度。在這種情況下，Δt是10±1℃。但是在研究的范圍內(nèi)其它點(diǎn)上要達(dá)到這樣的溫度，會(huì)使БСД值降低。這可以解釋為在超聲波的作用下使強(qiáng)度增加。這可以通過下列試驗(yàn)驗(yàn)證，在超聲波的作用下提高溫度不是影響粘接強(qiáng)度的主要因素。
將環(huán)氧化合物分成三份。第一份（下稱OK）經(jīng)過A=15微米，τ=15秒的加工，在這場合溫度升高10℃；第二份（下稱HK）用普通的方法加熱到同樣的溫度；第三份（下稱KK）是標(biāo)準(zhǔn)樣。
OK和HK粘合物樣品，在開始的時(shí)候具有同樣的БСД值。但是HK粘合物樣品的БСД值達(dá)到一定時(shí)趨于平穩(wěn)，而OK粘合物的強(qiáng)度比其增加15-20%。KK粘合物樣品的強(qiáng)度與OK和HK相比增加很慢，并且在該情況下最終值較OK低5-10%。
證明在超聲波作用下，可以加速固化過程和得到牢固的粘合。加熱法不能保證得到這樣高的固化速度和粘合強(qiáng)度。這可以解釋為超聲波法和加熱法，在同樣溫度下齊聚物的粘度相等，但由于結(jié)合的結(jié)構(gòu)不同，而經(jīng)超聲波加工的樣品比HK的粘度低1.5-2倍。這樣，在HK固化的侵蝕表面觀察到個(gè)別的球型分子結(jié)合，尺寸為20-100微米和無結(jié)構(gòu)區(qū)域。超聲波作用的OK形成的分子中，分子完全結(jié)合，其尺寸為20-30微米。降低OK的粘度，能夠很好地鋪開基質(zhì)的表面（OK浸潤角比HK的小15-25%）和滲透到它的氣孔中及不平整處，提高粘合強(qiáng)度。加速過程固化，顯然是由于齊聚物和固化劑能很好混合的結(jié)果。
這樣一來，超聲波對環(huán)氧齊聚物在進(jìn)行固化時(shí)能夠起到改變其結(jié)構(gòu)的作用。
摘自---《環(huán)氧咨詢》
