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新發(fā)現(xiàn)!一種能在水中硬化的環(huán)氧樹脂
來源: JEC 時間: 2018-08-01 瀏覽: 17279

維也納工業(yè)大學已開發(fā)出一種特殊的環(huán)氧樹脂配方,可用于航空航天、造船和汽車制造等領(lǐng)域的纖維增強復合材料,甚至可用于水下翻新。這是通過用光照射樹脂的任意部分來實現(xiàn)的。

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在幾秒鐘內(nèi),新材料可以完全轉(zhuǎn)化。最初,材料是透明的,或者是液體,或者是糊狀;然后,當它的任何部分被適當?shù)墓庹丈鋾r,整個樹脂開始凝固,并呈現(xiàn)出暗色。使之成為可能的特殊環(huán)氧樹脂配方已經(jīng)獲得了TU Wien(維也納技術(shù)大學)的專利?,F(xiàn)在,研究人員成功地在水下完成了這一過程。這意味著,新的環(huán)氧樹脂可以用于到目前為止一直很難進行的工作,如在橋柱或水壩中填充水下裂縫,或在持續(xù)作業(yè)期間修復管道。

作為進一步的新奇之處,該特殊配方可與碳纖維和碳纖維墊結(jié)合使用。在航空航天工程、風力渦輪機、造船或汽車工業(yè)中,出現(xiàn)了許多應用的可能性-在每一個需要將最高機械性能與輕量化設(shè)計相結(jié)合的領(lǐng)域。

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環(huán)氧樹脂是用于工業(yè)領(lǐng)域的標準材料,用于許多不同的用途,如絕緣電子元件或固定機械部件。由RobertLiska教授(應用合成化學研究所,TU Wien)領(lǐng)導的研究小組開發(fā)了添加到普通環(huán)氧樹脂中的添加劑,以調(diào)整其性能,并使按下按鈕就能有針對性地固化。

羅伯特·李斯卡解釋說:“我們正在開發(fā)特殊的化合物,在其中光會引發(fā)化學反應。這可能是可見光的亮光,但我們也有一些化合物只對紫外光起反應。”當光線照射樹脂時,就開始了釋放熱量的反應。這種熱在其他地方擴散并引發(fā)化學級聯(lián),直到樹脂全部固化。Liska解釋道:“這種方法的主要優(yōu)點是不需要像其他光固化材料那樣照亮整個樹脂。光照射樹脂的任何部分就足夠了。其余的,即使在你想要填補的黑暗裂縫中,也是可以治愈的。“

工業(yè)界的合作伙伴公司已經(jīng)詢問,如果存在“深色”填料或纖維,這一過程是否也是可能的,因為自固化環(huán)氧樹脂對于其中一些更困難的應用非常有用。李斯卡認為,“從表面上看,這一觀點與所有理論相矛盾”?!肮饩€對材料的穿透深度很低,因為它被碳纖維強吸收”,但在TU Wien的實驗中仍然令人印象深刻地顯示了工作過程。有效的水下養(yǎng)護也違背了理論。

“最初我們認為這是不可能的。人們首先會認為水會與樹脂的成分發(fā)生化學反應,同時也會消除維持反應所需的熱量?!叭欢钊梭@訝的是,光觸發(fā)的自固化過程仍有可能在水下發(fā)生。羅伯特·李斯卡解釋說:“這其中的一個關(guān)鍵原因是化學反應會使水沸騰?!薄叭缓笤谟不瘶渲椭車乃g形成一層薄的水蒸氣保護層?!毖芯咳藛T現(xiàn)在正在尋找更多的工業(yè)用戶,以探索這種特殊樹脂的潛力。

除了玻璃和碳纖維增強復合材料在航空航天、造船和汽車制造業(yè)中的應用外,建筑物的修復也是一個特別有趣的領(lǐng)域。例如,用戶可以用黏性樹脂填充在水中建造的建筑物的裂縫,然后用閃光來治愈裂縫。管道的維護是另一項經(jīng)常很難執(zhí)行的工作-使用新樹脂在這里也是合適的。“有許多可能性,我們希望有一些有趣的新想法,”羅伯特李斯卡說。

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