环氧树脂粘接剂的研究新进展.pdf

广东涂料与胶粘剂 环氧材脂枯接荆 的研 究新进展 范敏 华南理工大学材料学院 广州 摘 要 简述单 、 双组分室温固化环氧胶粘剂 , 并分类介绍橡胶类弹性体 、 热塑性树脂 、 刚性粒子 、 互穿网络 结构等增韧改性方法 , 概要列举了有机硅改善 、 膨胀型 、 水性 、 阻燃型 、 纳米复合等功能性环氧树脂粘接剂 。 关健词 环氧树脂 改性 增韧 功能性 环氧树脂是一种热固性树脂 , 它的两端含有环氧基团 , 可用含活波氢化合物使其开环固化交联成网状 结构 。 环氧树脂胶粘剂是一类重要的工程胶粘剂 , 但通用型环氧树脂固化后 , 质地硬脆 , 耐开裂性能 、 抗 冲击性能较低 , 而且耐热性较差 。 随着科学技术的进步 , 特别是尖端科技发展 , 对胶枯剂提出的特性要求也 越来越高 , 如要求环氧树脂的高纯度化 、 高耐热性 、 高耐水性 、 高强度 、 高韧性 、 低应力 、 高电气特性 、 快速固化 、 低粘度 、 高阻燃性等 。 而且 , 要环氧胶粘剂也向着高性能和功能性 , 工艺简便及低公害方向发展 , 从环氧树脂土体和固化剂等各个方面配合 , 不断推出各种性能的商品群 , 以适应环氧树脂胶粘剂在电子电 气 、 航空航天 、 机器制造 、 土木建筑等领域的广泛需要川 。 室温固化环氛胶粘剂 双组分 双组分环氧树脂必须与固化剂 、 促进剂等配合使用 , 在使用中固化剂的性质 · , 终直接影响环氧树脂的 粘接效果 。 固化后环氧树脂的性能主要 由固化剂决定 , 其它如稀释剂和填料也会影响 , 如小分子稀释剂可 以增大成型树脂的自由体积 , 起到内增塑的作用 。 通用固化剂主要有胺系固化剂 、 酸配系固化剂 、 硫醇系固化剂和酚系固化剂 。 随着高科技的发展 , 固 化剂向着功能性方向发展 如 树脂固化剂 含磷聚合物 和耐热性固化剂 。 用功能性的固化剂可使环氧 树脂粘接剂达到耐高温 、 高强度 、 快速固化的优异效果 。 目前已研制耐温 一 ℃的胶 , 最高耐温可达 ℃ 以高官能度环氧树脂 、 、 聚醚二胺固化剂配制胶的剥离强度可达 一 己开发 ℃ 一 凝胶 , 完全固化只需 一 小时 「幻 。 单组分 单组分胶粘剂可以使粘接工艺简化 , 并适于 自动化操作 。 将固化剂和环氧树脂混合起来配制单组分胶 粘剂 , 主要是依靠固化剂的化学结构或者是采用某种技术手段把固化剂对环氧树脂的开环活化暂时冻结起 来 , 然后在热 、 光 、 机械力或化学作用 如遇水分解 卜使固化剂活性被激发 , 进而使环氧树脂迅速固化 。 目 前国内外市场出售的单组分环氧树脂胶粘剂几乎都是采用潜伏性固化剂或 自固化性环氧树脂 , 产品的形态 有液态 、 糊状 、 粉末状和膜状 。 具有实用价值的单组分环氧胶粘剂主要有以下几种 湿气固化型 它是一种新的酮亚胺固化剂 , 以 高活性的胺和有适度立体障害基团的酮反应合成酮亚胺 , 酮亚胺品种中 , 有酚醛骨架结构的是一种各项性 能指标较优的固化剂 , 先由苯酚 、 甲醛 、 间苯二 甲胺反应生产酚醛胺 , 再与甲基异丁酮反应生产酚醛改性酮 亚胺 , 有潮湿和低温固化性 , 而且改进树脂固化物的耐温性和耐腐蚀 微胶囊包覆型 将固化剂封人微胶 囊内 , 与环氧树脂混合后不会发生固化反应 。 成膜物质有明胶 、 乙烯基纤维素 、 聚乙烯醇缩醛等 。 胶囊靠 加热或加压而破裂 , 固化剂和环氧树脂便发生反应 潜伏性固化剂型 使用在规定温度以上才能被活化 发生反应的热反应性固化剂 , 包括中温固化型及高温快固化型 阳离子光固化型 。 作为阳离子光固化 的环氧树脂 , 可用 型 、 脂肪族型及脂环族型 , 但通用型树脂 由于固化速度太慢 , 固化物脆性大并无多大 广东涂料 , 胶粘剂 广东涂料与胶粘剂 实用价值 。 国外推出了专用于阳离子光固化的环氧树脂 , 具有优良的性能 , 可满足大多数条件下的需求 。 阳 离子光敏剂如二芳基碘翁盐 、 三芳基梳盐 等 , 均具有良好的光固化促进作用 , 。 环氛树脂的增韧改性 随着高新技术行业的不断发展 , 对环氧树脂的性能 、 用途提出了更高的要求 , 特别是随着以航空 、 航大 为代表的高新技术领域的不断发展 。 而性脆 、 韧性差是普通环氧树脂的一个主要缺点 。 所以 , 近年来对环 氧树脂进行增韧改性成为重要的研究课题 。 目前土要以橡胶类弹性体 、 热塑性树脂 、 热致性液品聚合物 、 刚性粒子等使环氧树脂达到增韧改性的目标 「 ‘ , , 。 橡胶类弹性体增韧环氛树脂 用于环氧树脂增韧的反应性橡胶及弹性体品种土要有 端梭基 丁睛橡胶 、 端经基丁睛橡胶 、 聚硫橡胶 、 液体无端梭基 ’睛橡胶 、 一 ’睛羚一异氰酸酷预聚体 、 端轻基聚丁二烯 、 聚醚弹 性体 、