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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: 16455

維也納工業(yè)大學(xué)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(fù)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(dāng)它的任何部分被適當(dāng)?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(xué))的專利。現(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(jìn)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(fù)管道。

作為進(jìn)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(fēng)力渦輪機、造船或汽車工業(yè)中,出現(xiàn)了許多應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用合成化學(xué)研究所,TU Wien)領(lǐng)導(dǎo)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(xué)反應(yīng)。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(yīng)?!碑?dāng)光線照射樹脂時,就開始了釋放熱量的反應(yīng)。這種熱在其他地方擴散并引發(fā)化學(xué)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?!?/span>

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(yīng)用非常有用。李斯卡認(rèn)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(rèn)為這是不可能的。人們首先會認(rèn)為水會與樹脂的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),同時也會消除維持反應(yīng)所需的熱量。“然而,令人驚訝的是,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(xué)反應(yīng)會使水沸騰。”“然后在硬化樹脂和周圍的水之間形成一層薄的水蒸氣保護層。”研究人員現(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(fù)合材料在航空航天、造船和汽車制造業(yè)中的應(yīng)用外,建筑物的修復(fù)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?!坝性S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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