本申请公开了一种用于飞机非承力蒙皮快速修复的光固化树脂组合物，其包括：光敏预聚物丙烯酸改性环氧树脂预聚物或聚氨酯改性环氧树脂预聚物65‑85重量份，光敏引发剂2‑6重量份，光敏稀释剂10‑15重量份，光固化交联剂4‑6重量份，硅烷偶联剂0.3‑0.6重量份。本发明专利技术能够快速修复飞机非承力部位的破洞，在短时间内完成飞机蒙皮作业抢修，并且具有充分的粘接强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于飞机非承力蒙皮快速修复的光固化树脂组合物。
技术介绍
光固化复合材料补片快速修复技术，运用光敏树脂浸渍纤维增强材料制成柔性预浸料修理补片，用粘接的方法贴补到破坏损伤区，在紫外光的照射下迅速固化，从而在短时间内完成飞机蒙皮作业抢修。紫外光固化技术应用于航空装备抢修领域，适用于多种损伤形式、复杂结构件的快速抢修，通用性强、操作方便快捷。由于修理补片存储期长，可预先制备作为战时储备，以减少对备件的依赖性。抢修设备体积小、重量轻、携带方便，适于野外作业。光固化预浸料胶接修理技术就是利用光敏胶固化速度快的特点，以光敏胶作基体树脂，用纤维作为增强材料，制成预浸料修理补片，根据修复对象的需求，选用合适的修理补片，在紫外光的辐照下而迅速固化，以达到对裂纹、孔洞、腐蚀、灼伤等损伤形式进行快速修复的方法，该方法的技术特点如下：(1)快速性：修理工艺简单，操作方便，从准备、实施修理到装备投入使用的时间短；(2)可靠性：修理不使用螺钉或铆钉，毋需钻孔，修理后不会形成新的应力集中源且承载面积大，修理强度高；(3)易成形：修理补片在固化前呈柔性，粘贴时可根据需要任意改变其形状，适用于各种复杂形状机件的损伤修理；(4)可达性好：粘接修理所用工具少，可在小工作空间内操作，也适用于空间狭窄的机体内部损伤修理；(5)自成体系：需要很少的外部资源，操作中使用的工具、设备少,便于野外抢修；(6)通用性好：适用于金属和复合材料等材质的修理；(7)增重少：粘接修理补片属高分子有机材料，自身重量轻，又省去了螺钉、铆钉等金属连接件，因而修理后重量增加少。飞机机体方式主要有换件、铆接、焊接和临时加固等几种，这些传统的抢修方法普遍存在工艺复杂、时间长、设备多等缺点。光固化复合材料补片快速修复技术需要设备少、时间短、工艺简单，特别适用于民航飞机。该技术的应用对提高路行不对飞机作业抢修能力，具有较好的经济效益。目前光固化复合材料补片快速修复技术在国内外都有研究与应用，有文献介绍美军与美国波音公司使用光敏树脂胶补片粘接技术修复飞机损伤。我军空海军都有单位研究此项技术，空军一航院还做过较深入的热固化胶研究试验(加载(49～73)kPa的压力,加压固化10h后卸去压力,加压固化温度为18～35℃)。本专利技术人在《中国胶粘剂》上发表的“改性环氧树脂光固化速粘胶的粘接应用研究”中报道了一种光固化复合材料及其在修复飞机各种结构破坏中的应用，采用的试验原料包括丙烯酸改性环氧树脂光敏预聚物、Dymax系列UV固化胶粘剂、丙烯酸丁酯、丙酮、95％乙醇、醋酸、二缩三乙二醇双丙烯酸酯、光敏引发剂、硅烷偶联剂等，然而，该技术仍然存在不足之处有待进一步改进，例如粘接强度不充分、耐高温低温性能有时无法满足实际需要。
技术实现思路
本专利技术是针对上述问题而做出的，其目的是提供一种用于飞机非承力蒙皮快速修复的光固化树脂组合物。本专利技术的光固化树脂组合物包括：本专利技术的光固化树脂组合物优选进一步包括：缓蚀剂 0.05～0.25重量份。光敏预聚物，丙烯酸改性环氧树脂预聚物，优选具有400-1500道尔顿的数均分子量。所述光敏预聚物丙烯酸改性环氧树脂预聚物优选是通过液体环氧树脂E-51与E-44二者的组合物，或者应用液体环氧树脂E-54与E-44二者的组合物与丙烯酸或者α-甲基丙烯酸在加热下进行反应而合成。改性后的丙烯酸改性环氧树脂预聚物粘度优选为15-25Pa.s。液体环氧树脂E-51与E-44的重量比为1～3:1～3，液体环氧树脂E-54与E-44的重量比为1～3:1～3。这三种环氧树脂例如购自巴陵石化公司环氧树脂厂。E-51，粘度，10-15Pa.s，环氧值0.48-0.53；E-54，粘度，6-8Pa.s，环氧值0.55-0.56；E-44，粘度，12-20Pa.s，环氧值0.43-0.46；二者的混合比例可以是1:3–3:1(质量比)。反应催化剂可以使用叔胺，例如三甲胺或三乙胺，催化剂用量基于环氧树脂的用量占0.6-1.0wt％。还可以用阻聚剂例如对苯二酚，防止丙烯酸在反应期间发生自身的聚合反应，阻聚剂添加量基于丙烯酸的量为0.10-0.15wt％。由于反应体系粘度较大，优选用甲苯、二甲苯等作为反应溶剂，溶剂的量基于环氧树脂总量为30-50vol/wt％。反应完毕，冷却反应体系，减压蒸馏除去溶剂。聚氨酯改性环氧树脂预聚物优选具有200-1200道尔顿的数均分子量。所述聚氨酯改性环氧树脂预聚物优选通过用前述E-51或E-54(液体)环氧树脂基料，让聚醚二醇与二异氰酸酯反应，制备聚醚型聚氨酯(中间体1)；中间体1接着与E-51或E-54或者E-51和/或E54与E-44的混合物(E-51和/或E54:E-44＝1-3:1-3)反应，得到聚氨酯改性环氧树脂(中间体2)；(中间体2)最后与丙烯酸羟烷基酯反应，生成相应的“聚氨酯改性环氧树脂(丙烯酸酯)预聚物”。聚氨酯改性环氧树脂(丙烯酸酯)预聚物的粘度优选为13-22Pa.s。光敏稀释剂优先选自丙烯酸己酯、甲基丙烯酸丁酯和异冰片基丙烯酸酯中的一种或多种，更优选是丙烯酸己酯与甲基丙烯酸丁酯体积比0.5～1.5:0.5～1.5的混合物，该混合物能够获得更好的粘接强度。硅烷偶联剂优先选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷。光敏引发剂优选为Irgacure 184(瑞士Ciba-Gaigey公司)和/或光敏引发剂Darocure 1173(瑞士Ciba-Gaigey公司)。缓蚀剂优选选自美国杜邦公司的含氟有机物“Zonyl”系列产品，优选Zonyl FSG。优选地，本专利技术的光固化树脂组合物包括：本专利技术的光固化树脂组合物优选进一步包括：缓蚀剂 0.08～0.12重量份。缓蚀剂优选选自美国杜邦公司的含氟有机物“Zonyl”系列产品，优选Zonyl FSG，或者应用0.2wt％S217。所述光固化交联剂优先选自二缩三乙二醇二丙烯酸酯(TEGDA)，三缩四乙二醇二丙烯酸酯(TTGDA)，二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)。本专利技术的光固化树脂组合物的制备方法包括将上述各种成分均匀混合。本专利技术另外还提供了使用上述组合物用于快速修复飞机非承力蒙皮的方法，该方法包括浸渍纤维增强材料(优选高强度玻璃纤维，例如玻璃纤维布)制成柔性预浸料修理补片，用粘接的方法贴补到破坏损伤区，在紫外光的照射下迅速固化。上述高强度玻璃纤维包括：1)无碱玻璃纤维(E-玻纤，Electrical Glass Fiber)，其中碱金属氧化物含量为0-2％，主要含铝硼硅酸盐成分，具有良好的电绝缘性、耐水性、机械强度都比较好。主要用作电绝缘材料与玻璃钢、工程材料、橡胶等等增强材料。2)中碱玻璃纤维(C-玻纤，Chemical Glass Fiber)，其中碱金属氧化物含量为8-12％左右，主要含钙钠硅酸盐成分，具有良好的耐酸性，机械强度是无碱玻璃纤维的75％左右，主要用于乳胶布和窗纱的基材，也可用作酸性过滤布以及对于电性能、强度要本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于飞机非承力蒙皮快速修复的光固化树脂组合物，该组合物包括：所述光敏预聚物丙烯酸改性环氧树脂预聚物是通过液体环氧树脂E‑51与E‑44二者的组合物，或者应用液体环氧树脂E‑54与E‑44二者的组合物与丙烯酸或者α‑甲基丙烯酸在加热下进行反应而合成；液体环氧树脂E‑51与E‑44的重量比为1～3:1～3，液体环氧树脂E‑54与E‑44的重量比为1～3:1～3；或者，所述聚氨酯改性环氧树脂预聚物是通过以下方式获得的聚氨酯改性环氧树脂预聚物：用E‑51或E‑54液体环氧树脂基料，让聚醚二醇与二异氰酸酯反应，制备中间体1聚醚型聚氨酯；中间体1接着与E‑51或E‑54反应、或者与E‑51和/或E‑54与E44的1‑3：1‑3的混合物反应，得到中间体2聚氨酯改性环氧树脂；中间体2最后与丙烯酸羟烷基酯反应，生成相应的聚氨酯改性环氧树脂预聚物。
【技术特征摘要】
1.一种用于飞机非承力蒙皮快速修复的光固化树脂组合物，该组合物包括：所述光敏预聚物丙烯酸改性环氧树脂预聚物是通过液体环氧树脂E-51与E-44二者的组合物，或者应用液体环氧树脂E-54与E-44二者的组合物与丙烯酸或者α-甲基丙烯酸在加热下进行反应而合成；液体环氧树脂E-51与E-44的重量比为1～3:1～3，液体环氧树脂E-54与E-44的重量比为1～3:1～3；或者，所述聚氨酯改性环氧树脂预聚物是通过以下方式获得的聚氨酯改性环氧树脂预聚物：用E-51或E-54液体环氧树脂基料，让聚醚二醇与二异氰酸酯反应，制备中间体1聚醚型聚氨酯；中间体1接着与E-51或E-54反应、或者与E-51和/或E-54与E44的1-3：1-3的混合物反应，得到中间体2聚氨酯改性环氧树脂；中间体2最后与丙烯酸羟烷基酯反应，生成相应的聚氨酯改性环氧树脂预聚物。2.根据权利要求1所述的光固化树脂组合物，其包括：3.根据权利要求1所述的光固化树脂组合物，其进一步包括：缓蚀剂 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，程新平，朱吉军，李辉，赵子龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军航空兵学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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