EP40 構造用エポキシ:実証済みの海洋鋼接合性能

ホワイト ペーパー:航空宇宙

主催:

CITENI と CITIC の研究者は、海洋条件下での船舶用鋼基材の接着剤の老化を評価する新しい方法を開発しました。この研究では、高性能構造用エポキシであるマスター ボンド EP40 を使用して、海水にさらされたときの接着の完全性を調査し、耐湿性や熱サイクルなどの重要な問題に対処しています。詳細については、ケーススタディをダウンロードしてください。

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概要

Master Bond Inc. によるこのケーススタディでは、海洋用途で海軍鋼材を接着するための 2 液型室温硬化構造用エポキシである EP40 の性能を評価しています。 EP40 は、接着、シーリング、コーティング、カプセル化のために 1:1 の混合比で配合されており、造船の主要材料である海軍鋼材に対して強力な接着力を示します。

海運による環境への影響の軽減がますます重要視される中、研究者らは従来の溶接やリベットによる接合部に代わる接着剤の接合を研究しており、これにより、より軽量で燃料効率が高く、排出ガスの少ない船舶が実現できる可能性があります。ただし、接着剤は湿気、高温、紫外線への曝露による劣化による課題に直面しており、海洋環境における接着剤の長期的な挙動を理解する必要があります。

研究センター CITENI と CITIC による研究では、船舶用鋼基材上の EP40 を使用して接着剤の老化を特徴付ける新しい方法論を開発しました。この包括的な評価には、海水中での加速老化前後の機械的、熱的、化学的特性を評価するための 1 周せん断試験、接着接合部の引張接着試験、バルク接着試験が含まれます。

試験片は、ASTM 規格に従ってアルミニウムの型を使用して慎重に準備され、接着剤層の厚さが制御され、圧力下で室温で 72 時間以上硬化します。熱分析により、EP40 は最大約 294°C まで安定性があり、重大な劣化がないことが示され、一般的な海洋温度範囲への適合性が検証されました。機械的試験により、バルク EP40 で平均極限引張強度が 14.36 MPa、接着鋼接合部で 9.71 MPa であることが判明しました。これは、エポキシ層内で主に凝集破壊が発生する強力な接着能力を示しています。

老化シミュレーションでは、EP40 で接着した接合部を無荷重および引張強度の 6% の一定荷重下で長時間 (最長 522 時間) 海水に浸漬しました。結果は、フィック拡散挙動に従って、海水の吸収が 5% 以下で頭打ちになることを示しました。引張強さは老化後に低下し、特に負荷がかかると低下しましたが、負荷がかかった状態で長時間海水にさらされた後でも引張強度は 4 MPa 以上を維持し、機械的完全性がしっかりと保持されていることを示しています。

著者らは、EP40 は海洋環境向けの実用的な構造用接着剤であり、現実的な経年変化条件下でも性能を維持できると結論付けました。 EP40 を使用して開発された試験方法は、船舶用接着剤を評価するための信頼できるアプローチを提供し、従来の造船接合部を高度な接着技術に置き換えることを目的とした将来の研究に貴重なベースラインを提供します。この研究は、より軽量で持続可能な海洋建設手法への移行をサポートします。

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