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环氧树脂胶黏剂的组成和应用

发布时间:2018-03-22 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:659

环氧类胶黏剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能,满足不同用途还可以加入增塑剂、促进剂、稀释剂、填充剂、偶联剂、阻燃剂、稳定剂等辅助材料。由于环氧胶黏剂的粘接强度高、通用性强,在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。

(1)环氧树脂 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的分子量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25×0.45g/100g)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40g/100g)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25g/100g)的树脂,如601、604、607、609等。

环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。在操作上,如果不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干、不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性高、强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。

(2)固化剂 环氧树脂胶黏剂中固化剂种类很多,常按以下几种方法分类。

①按化学结构分为碱性固化剂和酸性固化剂两类。碱性固化剂包括脂肪胺、芳香胺、改性胺及其他含氮化合物如咪唑类和双氰胺等。酸性固化剂如有机酸、酸酐及三氟化硼类等。

②按照对环氧树脂固化机制不同分为固化剂反应型和固化剂催化型(潜伏型)两类。伯胺、低分子聚酰胺、有机酸及酸酐是反应型固化剂。咪唑类、双氰胺类及三氟化硼类是催化型固化剂。

③按照固化温度不同分为室温固化剂、中温固化剂和高温固化剂。

各种固化剂的固化温度各不相同,固化物的耐热性也有很大不同。一般地说,使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂,固化温度和耐热性按下列顺序提高:脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺≈酚醛<酸酐。

常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。

环氧值是鉴定环氧树脂质量的最主要指标,环氧树脂的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100g树脂中所含环氧基的质量(g)。

选择固化剂的原则是:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。

①从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。

②从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。

③从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。

④从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。

⑤从成本上选择。

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