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合成树脂粘合剂的性能及应用
合成树脂粘合剂
合成树脂粘合剂是当今产量最大、品种最多、应用最广,也是对国民经济和科学技术发展影响最大的粘合剂。
1.环氧树脂粘合剂
分子结构中含有两个以上的环氧基的线性高分子化合物称为环氧树脂。使用最广泛的环氧树脂为双酚A缩水甘油醚型--简称双酚A型环氧树脂。据反应所用原料比和反应条件不同,制得的树脂平均分子量由340〜7000不等。外观由粘稠液体到固体树脂,其中平均分子量小于700,软化点低于50℃的称为低分子量环氧树脂。通常环氧树脂粘合剂大多采用低分子量环氧树脂,而热熔胶采用高分子量环氧树脂。
环氧树脂的固化 环氧树脂通过三种固化反应变成热固性树脂。
环氧基聚合反应环氧树脂的活性由于由醚键存在而增加,环氧基很容易为多元酸、多元酸酐、多元胺以及多元酚等所打开,产生环氧一环氧聚合反应,形成体型结构。
羟基聚合反应 环氧基与由固化剂或改性剂引入的羟基、高分子树脂链上的羟基、固化过程中由活泼氢打开环氧基所生成的羟基和各种酚的羟基反应,从而产生环氧一环氧反应形成体型结构。
③用交联剂进行固化 常用的交联剂有伯胺、仲胺、有机酸和酸酐。
为了得到充分交联的环氧树脂,不仅需要正确选用适当的固化剂,还需要掌握使之充分交联的固化时间和固化温度。
固化剂 环氧树脂粘合剂的性能很大程度上取决于固化剂。工业实际采用的固化剂有:脂肪族胺类、芳香族胺类、胺类的改性物、咪唑类、有机酸及酸酐类。如乙二胺:室温固化,使用方便.但毒性较大,适用期短。六氢吡啶:中温固化,适用期较长,固化层性能好。2-乙基-4-甲基咪唑:中温固化,毒性较小。固化后胶层耐热性、耐溶剂性好,使用方便。均苯四甲酸二酐;高温固化,毒性小,固化过程放热少,耐燃性高。
增韧剂,填料及偶联剂 单纯的环氧树脂固化后性能较脆,为提高胶层的抗冲击性能和抗剥离强度,常常加入增韧剂。
活性增韧剂是参与环氧树脂低聚物固化反应。且分子链柔性较好的一类物质。如低聚合度的聚酰胺树脂、橡胶类中的聚硫橡胶和端羧基丁腈橡胶等。它们既是增韧剂又兼有固化剂的作用,所以这类增韧剂加入后,应当调整固化剂的用量。非活性增韧剂不参加固化反应,但能与环氧树脂很好地混溶。常用的有高沸点液体酯类,如苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯等。
新型环氧树脂粘合剂 研制新型环氧树脂,是扩大环氧树脂粘合剂应用的一个重要方面,现仅介绍多官能环氧树脂—AG-80粘合剂,4.4二氨基二苯棊甲烷缩水甘油胺。
此类树脂呈液态,粘度低,固化温度低,操作方便。由于分子中活性基团多,与固化剂反应后,交联密度大.耐热性好,耐溶剂性及耐碱性也好,但耐酸性稍差。
以该树脂为主,制得的结构粘合剂有国产E-7胶。此胶可胶接铝、铜、钢等多种金属及非金属材料,旦可在较高温度下(170〜180℃)保持尺寸稳定,亦可用作耐溶剂密封胶。
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