[發明專利]一種熱固性復合材料自然連接方法

有效

• 申請號: 201910878061.0
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110625952B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王鐵軍;陳志強;施前;楊孟;姬夢珂
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B29C65/48
• 分類號: B29C65/48;B29C73/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，包括以下步驟：

將小分子膠均勻涂抹于連接對象上，在中溫100℃-160℃無壓力輔助條件下，小分子膠滲透擴散進入連接對象內部，固化并同時激活連接界面處的動態共價鍵交換反應，完成以共價鍵為主、分子間作用力及物理纏繞為輔的高強界面連接；具體包括如下實現步驟：

首先將連接對象進行清潔工作，無需打磨材料表面，使用酒精對粘接面或損傷部分進行擦洗；

待自然風干或熱干后，將粘稠的小分子膠均勻地涂抹在粘接面或填充損傷部分，將另一粘接對象搭接在涂膠表面上，并按壓以擠出多余膠液，擦除掉殘留在粘接側面或損傷修復部位的多余膠液；

將連接試件包括粘接件及損傷修復件置于中溫條件100℃-160℃溫度范圍內，加熱5-30 min；

待膠液徹底固化及界面動態共價鍵交換反應完全后，即可獲得優質、高強的粘接件或損傷修復件；

其中，小分子膠是由縮水甘油醚類環氧反應物、多元酸或酸酐類固化劑及可促進固化并激活動態共價鍵交換反應的催化劑，按照摩爾比為1：（0.5-1.0）：（0.01-0.20）制備而成，其步驟如下：

1）將縮水甘油醚類環氧反應物與催化劑進行混合，并在50℃-130℃溫度條件下持續攪拌均勻，直至催化劑完全溶解于縮水甘油醚類環氧反應物，得到混合溶液A；

2）將多元酸或酸酐類固化劑添加至混合溶液A中，縮水甘油醚類環氧反應物與多元酸或酸酐類固化劑在110℃-130℃溫度條件下攪拌均勻，直至混合溶液變得粘稠，抽取真空排除混合液中的氣泡，獲得小分子膠。

2.根據權利要求1所述的一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，步驟2）中的攪拌時間為5-20 min。

3.根據權利要求1所述的一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，多元酸或酸酐類固化劑為甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、或者戊二酸酐。

4.根據權利要求1所述的一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，可促進固化并激活動態化學共價鍵交換反應的催化劑，為1,5,7-三氮雜二環[4.4.0]癸-5-烯、三苯基膦、醋酸鋅、醋酸鋅二水合物、或者乙酰丙酮鋅水合物。

5.根據權利要求1所述的一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，小分子膠制備完成后，在常溫環境中能夠存儲半月，在-10-8℃低溫環境中可長期存儲數月，以備使用。

6.根據權利要求1所述的一種熱固性復合材料自然連接方法，其特征在于，基于界面動態共價鍵交換反應的連接對象，為熱固性樹脂及復合材料樹脂，且其基體中含有酯鍵官能團。