EP40 구조용 에폭시:입증된 해양 강철 접착 성능

백서:항공우주

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CITENI와 CITIC의 연구원들은 해상 조건에서 해군용 강철 기판의 접착 노화를 평가하는 새로운 방법을 개발했습니다. 고성능 구조용 에폭시인 Master Bond EP40을 사용하여 이 연구에서는 해수에 노출되었을 때 결합 무결성을 검사하고 내습성 및 열 순환과 같은 주요 문제를 해결합니다. 자세히 알아보려면 사례 연구를 다운로드하세요.

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개요

Master Bond Inc.의 이 사례 연구에서는 해양 응용 분야에서 해군용 강철을 접착하기 위한 2액형 실온 경화 구조용 에폭시인 EP40의 성능을 평가합니다. EP40은 1:1 혼합 비율로 접착, 밀봉, 코팅 및 캡슐화용으로 제조되었으며 조선소의 핵심 소재인 해군용 강철에 강한 접착력을 보여줍니다.

운송이 환경에 미치는 영향을 줄이는 것이 점점 더 강조됨에 따라 연구원들은 기존의 용접 및 리벳 접합부를 대체할 접착 결합을 연구하고 있으며 잠재적으로 배기가스 배출을 줄이면서 더 가볍고 연료 효율적인 선박을 가능하게 합니다. 그러나 접착제는 습기, 고온, UV 노출로 인한 노화로 인해 어려움을 겪게 되므로 해양 환경에서 접착제의 장기적인 거동을 이해해야 합니다.

연구 센터 CITENI와 CITIC의 연구에서는 해군용 강철 기판에 EP40을 사용하여 접착 노화를 특성화하는 새로운 방법론을 개발했습니다. 이 종합적인 평가에는 단일 랩 전단 테스트, 접착 조인트에 대한 인장 접착 테스트, 해수 노화 가속화 전후의 기계적, 열적, 화학적 특성을 평가하기 위한 벌크 접착 테스트가 포함되었습니다.

ASTM 표준에 따라 알루미늄 몰드를 사용하여 시편을 세심하게 준비하여 접착층 두께를 제어하고 실온에서 72시간 이상 압력을 가해 경화시켰습니다. 열 분석 결과 EP40은 최대 294°C까지 안정성이 크게 저하되지 않았으며 일반적인 해양 온도 범위에 대한 적합성이 입증되었습니다. 기계적 테스트에서는 벌크 EP40의 경우 평균 최대 인장 강도가 14.36MPa이고 접착 강철 조인트의 경우 9.71MPa인 것으로 나타났습니다. 이는 에폭시 층 내에서 응집력이 주로 파괴되는 강력한 접착 능력을 나타냅니다.

노화 시뮬레이션에서는 EP40 결합 조인트를 무부하 및 6% 인장 강도의 일정한 하중 하에서 장시간(최대 522시간) 바닷물에 담그는 작업이 포함되었습니다. 결과는 Fickian 확산 거동에 따라 해수 흡수가 5% 미만으로 정체되는 것으로 나타났습니다. 노화 후 인장 강도는 특히 하중이 가해지면 감소하지만 하중이 가해진 상태에서 장기간 해수에 노출된 후에도 4MPa 이상으로 유지되어 기계적 무결성이 견고하게 유지됨을 보여줍니다.

저자는 EP40이 해양 환경을 위한 실행 가능한 구조용 접착제이며 현실적인 노화 조건에서 성능을 유지할 수 있다고 결론지었습니다. EP40을 사용하여 개발된 테스트 방법은 해양 접착제를 평가하는 신뢰할 수 있는 접근 방식을 제공하여 기존 조선 조인트를 고급 접착제 기술로 대체하려는 향후 연구를 위한 귀중한 기준을 제공합니다. 이 연구는 더 가볍고 지속 가능한 해양 건설 방식으로의 전환을 지원합니다.

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