J-22-1 航空用室温固化填充料
1. 概述
J—22—1航空用室温固化填充料为室温固化的双组分改性环氧液状胶粘剂及相应的中空微球填充料。该胶具有室温固化、固化前后尺寸稳定、收缩率低、强度高和视比重可调节的特点。适用于航空工业和宇航工业中各种蜂窝结构的局部补强,镶件的组装,蜂窝结构及玻璃钢薄壳件的边框填充补强等,可在-55~100℃长期使用。
1.1 牌号及名称 J—22—1航空用室温固化填充料。
1.2 基本组成 改性环氧树脂、固化剂和填充料等。
1.3 材料标准 CB-SH-0097-2000《J—22—1航空用室温固化填充料》。
主要性能指标见表1-1。被粘物为LYl2CZ铝合金,剪切试片表面打磨后经化学氧化处理,管剪、抗压强度按用户技术要求。
表1-1
|
性 能 |
指标 |
|
|
20℃ |
60℃ |
|
|
剪切强度,MPa 不小于 |
25.0 |
10.0 |
|
抗压强度,MPa 不小于 |
20.0 |
— |
|
管剪强度,MPa 不小于 |
12.0 |
— |
|
比重,g/cm3 |
0.70~0.75 |
— |
1.4 使用工艺说明书 《J—22—1航空用室温固化填充料使用工艺说明书》。
1.5 供应状态 液状,双组分分装,与填充料配套供应。
1.6 应用概况 已用于直升机和飞机的制造,如直八、直九、直十一的蜂窝结构和歼七机的电子设备。
1.7 研制及生产单位 黑龙江省石油化学研究院胶粘剂工程技术研究中心第一研究室生产。联系人:张斌、李奇力;电话:0451-82629325。
1.8 鉴定级别及日期 1997年8月由黑龙江省科学院鉴定通过。
2 性能【1,2】
2.1 外观
甲组分为浅黄色粘稠液体,乙组分为黑色或棕色粘稠液体。
填充料为褐色微球状固体。
2.2 力学性能 除非另有说明,被粘物为LYl2CZ铝合金,剪切试片表面打磨后经化学氧化处理。
2.2.1 主要性能
表2-1
|
试验温度,℃ |
20 |
60 |
|
剪切强度,MPa |
31.7 |
10.3 |
|
抗压强度,MPa |
24.1 |
— |
|
管剪强度,MPa |
14.2 |
— |
|
比重,g/cm3 |
0.71 |
— |
2.2.2 不同材料粘接性能
表2-2
|
材料 |
铝合金 |
不锈钢 |
碳钢 |
紫铜 |
钛合金 |
碳纤维板 |
玻璃钢 |
|
20℃剪切强度,MPa |
34.7 |
34.2 |
34.6 |
9.6* |
31.4 |
31.4* |
17.6* |
“*”为材料破坏
2.2.3 不同填充料含量性能
表2-3
|
J-22-1胶液:填料 |
5:1 |
4:1 |
3:1 |
2.5:1 |
2:1 |
1:1 |
|
|
视比重 |
0.7662 |
0.7248 |
0.6751 |
0.6292 |
0.5846 |
0.5459 |
|
|
10.24抗压强度,MPa |
-55℃ |
23.95 |
20.21 |
20.39 |
20.02 |
18.79 |
15.44 |
|
20℃ |
23.47 |
21.31 |
20.94 |
18.36 |
16.72 |
14.35 |
|
|
60℃ |
10.24 |
12.03 |
10.75 |
18.05 |
15.21 |
10.24 |
|
|
100℃ |
5.79 |
5.42 |
3.92 |
3.15 |
2.75 |
2.75 |
|
|
管剪强度,MPa |
-55℃ |
13.42 |
11.26 |
10.32 |
9.40 |
7.95 |
7.67 |
|
20℃ |
15.23 |
14.23 |
13.32 |
12.12 |
11.32 |
10.19 |
|
|
60℃ |
7.96 |
7.12 |
6.64 |
5.72 |
5.21 |
4.50 |
|
|
100℃ |
2.98 |
2.25 |
1.96 |
1.54 |
1.32 |
1.05 |
|
2.3 耐环境性能
2.3.1 耐老化性能
表2-4
|
老化类型 |
空白 |
湿热老化 |
大气老化 |
库房老化 |
|
老化条件 |
— |
55±2℃,RH95~100%,1000h |
哈市五年 |
哈市十年 |
|
20℃剪切强度,MPa |
34.5 |
33.4 |
31.5 |
35.7 |
2.3.2 耐介质性能 J-22-1胶液见表2-5,填充料(视比重0.8143)见表2-6。
表2-5
|
介质 |
空白 |
自来水 |
人工海水 |
乙酯 |
汽油 |
8#机油 |
航空煤油 |
|
浸泡时间,d |
— |
30 |
30 |
7 |
7 |
7 |
7 |
|
20℃剪切强度,MPa |
34.5 |
35.2 |
34.4 |
35.4 |
35.0 |
36.7 |
34.4 |
表2-6
|
介质 |
空白 |
自来水 |
航空煤油 |
乙酯 |
润滑油 |
高压油 |
|
浸泡时间,d |
— |
30 |
7 |
7 |
7 |
7 |
|
20℃抗压强度,MPa |
49.5 |
48.7 |
50.2 |
49.9 |
51.4 |
47.5 |
|
20℃管剪强度,MPa |
17.5 |
16.9 |
18.3 |
18.1 |
19.05 |
18.5 |
3 使用工艺
3.1 胶接表面处理
3.1.1 铝合金(LY12CZ)
试件经三氯乙烯蒸汽浴脱脂后, 用80目木砂纸打毛,在铬酸处理液中60±5 ℃下处理十分钟,用自来水冲洗干净,在60±5℃下烘干备用。 处理后的工件应在8小时之内用完。此工件亦可采用铬酸阳极化或磷酸阳极化处理,效果同前。
3.1.2 不锈钢、碳钢
用三氯乙烯蒸汽浴脱脂后进行吹砂处理。
3.1.3 碳纤维板
表面用砂纸打毛后即可使用。
3.2 配胶 首先将甲、乙组分分别搅拌均匀,然后按甲:乙=100:100混合,假如适量的填充料微球并充分搅拌均匀。
3.3 灌胶及涂胶 在经处理的干燥、洁净的胶接表面上,可用玻璃棒或抹刀在表面涂一层胶或灌注,要注意不要混入气泡,用量要适当。
3.4 固化 涂上胶的工件可马上叠合、定位、加压(0.05MPa)进行固化,擦去挤出的多余的胶。固化可用电热毯、烘箱、热压罐、红外灯或雷达式加热器,以及其他合适的加热方式。固化温度为100℃ 固化2小时。
固化后,自然降至室温后出炉,并在室温下自然陈化24小时后,进行性能测试。测试合格后进入下道工序。
4 其他
4.1 包装 甲、乙组分分别用1公斤或1公斤以上铁桶包装,填充料微球用塑料袋包装,并装入纸箱或木箱中。
4.2 运输 该胶不含溶剂,可按非危险品运输。
4.3 贮存 胶液应密封保存在阴凉、避光、干燥处,远离热源。甲、乙组分分装的贮存期为1年,填充料微球的贮存期为2年。
4.4 技术安全 涂胶前后应洗手,操作时应避免胶液接触皮肤。灌胶或涂胶时,胶缝处挤出的胶瘤,应在固化前擦拭干净。
5 使用建议
各种航空、航天器蜂窝结构的粘接均可采用J—22—1航空用室温固化填充料。
参 考 文 献
1 黑龙江省石油化学研究院.J—22—1航空用室温固化填充料研制报告.1997
2 黑龙江省石油化学研究院.J—22—1航空用室温固化填充料使用工艺说明书.1997
编写 孙明明
审校 张 斌