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目前单组分环氧胶粘剂的研究和应用二

发布时间:2021-07-20 22:58:12 阅读: 来源:劈裂机厂家

单组分环氧胶粘剂的研究和应用二

1. 2 微胶囊型

微胶囊型单组分环氧胶粘剂是将胶粘剂的一个组分采用微细的油滴膜包裹,形成微胶囊。通过加热、加压使之活化,与胶粘剂的另一个组分发生反应而固化。胶囊膜薄厚要适宜,过薄在运输途中易破坏;过厚或过强韧时,则须要超过一般条件的压力或温度使其破坏,使用不方便。

微胶囊型单组分环氧胶通常是将固化剂包覆在微胶囊中,环氧树脂及改性剂作为另一个组分。例如,微胶囊型胶粘剂的制备如下:以三氟化硼-乙醚为囊芯,以不同熔点的固体物质混合物为囊壁材料,通过熔融喷雾法制备微型胶囊。取E-44环氧树脂10g,加丙酮6ml进行稀释,搅拌均匀,加入0.8g三氟化硼微胶囊,轻轻搅拌均匀,注人密闭容器中以备使用。根据不同的粘接材料和使用要求,还可以添加增柔剂、补强剂和其他添加剂。通过囊壁的阻断作用使三氟化硼与环氧树脂稳定共存,而在囊壁材料的熔融温度下它们迅速混合,从而达到快速固化的目的。制得的微胶囊热固化环氧树脂胶粘剂在常温下可稳定贮存3个月以上。一次配制可以长时间连续使用3个月,剪切强度达到16MPa。也有的微胶囊型环氧胶是将环氧组分包覆在微胶囊中,再分散到聚酰胺固化剂中,制成的胶粘剂具有良好的流动性和贮存稳定性,粘接强度与双组分的相当。

1 .3 潜伏加载实验力的加速度可调性固化剂型

单组分环氧胶粘剂系环氧树脂基体(包括增塑剂,增韧剂或填料等添加剂)与固化剂配制而成。在常温下不固化,加热后即开始固化,因而需采用潜伏性固化剂,促进剂或共固化剂,借助化学或物理改性抑制固化剂在室温下对环氧树脂的开环固化反应,—旦加热后放出活泼基即引起环氧树脂的固化。优良的单组分环氧胶粘剂所采用的潜伏性固化剂在常温条件下和加温条件下具有显著不同的稳定常数。

潜伏固化型是单组分环氧胶中最具有实用价值的类型,现市售单组分环氧胶中绝大部分归属此类,对它们的研究最为活跃,并取得了显著进展。这类胶主要为基体环氧树脂、以双氰胺、有机酰肼等作为环氧树脂的潜伏性固化剂,可配合固化促进剂、增韧剂、稀释剂、填料等组分。固化物强度高,综合性能佳,可作为结构胶使用。单组分环氧胶粘剂用作新型高强度结构胶,其特点是适用期长,放置数月不固化,不变质,可随时使用,毋需临时称量搅拌配胶,减少计量误差,保证胶的质量,节省混合装置等设备,使用方便,并且在使用过程中无剩余的胶液损耗,现已经应用于许多工业部门,如汽车生产并为材料计量提供了强有力的量值溯源保障线上车门折边的粘接,轿车前后箱的结构粘接,电子工业上的电子元件灌封,机电产品的生产等。特别是单组分环氧胶在电器元件流水线上的应用,大有发展前途。综观潜伏性固化型单组分环氧胶近期的发展,研究内容主要集中在以下几方面:胶粘剂的增韧改性;降低固化温度;加快固化速度等。该公司展出的膨胀微球具有密度小、质量轻、回弹性好等特点

1. 3 .1 环氧树脂增韧

单组分环氧树脂胶在高温下固化,容易产生脆性,解决它在高温下的脆性是一个关键性因素。采用CTBN改性环氧树脂这一增韧技术是经典而行之有效的方法,国内外都有应用。美国航空工业使用的结构性胶粘剂,以CTBN作为增韧剂的体系占统治地位。这种胶粘剂已经受20余年的大气老化试验的考验。采用端羧基丁腈橡胶CTBN改性的单组分环氧胶不仅可以作为板材的结构粘接,也用于蜂窝芯材的粘接。同比减少47.81%;除汇兑亏损1.98亿元后归母净利为24.58亿元一种单组分环氧胶SU-1胶,采用丁腈橡胶弹性体改性环氧树脂,具有较高的拉伸、除对控制方式有特定的要求剪切及抗冲击强度。对钢、铜、铝、硬质合金等金属材料有良好的粘接性能。可广泛用于航空、汽车、拖拉机、机床、仪器、仪表、机电产品、电子产品、模具、量具及刀具等方面的粘接和修复,还可用于浇注以及作为磁粉,磁钢的粘接剂。

汽车用折边胶用于车身钣金件折边的粘接,如车门、发动机罩、行李箱盖等。折边胶的使用可以取代点焊,简化生产工艺,并有效地提高折边部位的防振、防腐蚀以及密封性能,也使其外表更美观。以环氧树脂作基材的折边胶,通常存在固化前胶料流动性受环境温度影响较大、不利于现场涂胶、固化后胶层伸长率小、脆性大等问题,难以满足汽车使用性能的要求,必须对其进行改性。通过选用端羧基丁腈橡胶(CTBN)与环氧树脂进行预聚反应来达到增韧改性目的,并通过添加其他改性剂以获得技术性能和工艺要求的均衡,开发出了一种具有良好触变性、低温挤出性、能在车身电泳底漆烘干条件下(170~180℃、30min)完全固化的ZG-2折边胶,从而满足了东风公司EQ-1031系列轻型车制造过程中用胶的需要。

由于CTBN在国内较难获得且价格昂贵,为此晨光化工研究院采用廉价的端羧基聚醚(CTPE)对环氧树脂进行增柔或增韧,制备单组分环氧树脂折边胶,同样取得满意的增韧效果。方法是将环氧树脂与韧性树脂CEF、合适的助剂加入反应釜中,加热共混溶解得到改性环氧树脂,再将改性环氧树脂与稀释剂、固化剂、促进剂、消泡剂、填料、色料及其他助剂分别计量加入捏合机中,混合均匀后,将物料移至三辊研磨机超高活动聚乙烯复合材料专用料在汽车内外饰件、轮船装潢板和体育休闲品等领域有着广泛用处中,辊压均匀,出料,计量包装即得单组分环氧型车用折边胶产品。除了采用液体丁腈橡胶增韧,也有使用固体羧丁橡胶增韧的报道。王超采用加入固体羧丁橡胶提高韧性,制得的单组分环氧胶,满足了航天器整流罩高速飞行的要求。采用苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物,配合Epikote828、双氰胺、咪唑制成单组分环氧胶,改善了韧性,产品具有高的冲击强度和剪切强度。有报道将双酚F型环氧与聚氨酯改性双酚A环氧、橡胶改性双酚A环氧并用,产生协同增韧作用,产品粘度低,固化过程中不发泡,对金属底材有良好粘接力。(待续)

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