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環(huán)氧樹脂類膠黏劑

時(shí)間:2014-03-18 11:19來(lái)源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:
環(huán)氧樹脂的介電性能、力學(xué)性能、粘接性能、耐腐蝕性能優(yōu)異,固化收縮率和線膨脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好,工藝性好,綜合性能極佳,配方設(shè)計(jì)的靈活性和多樣性,使其幾乎能適應(yīng)各

       環(huán)氧樹脂的介電性能、力學(xué)性能、粘接性能、耐腐蝕性能優(yōu)異,固化收縮率和線膨脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好,工藝性好,綜合性能極佳,配方設(shè)計(jì)的靈活性和多樣性,使其幾乎能適應(yīng)各種專門性能要求。環(huán)氧樹脂類膠黏劑是實(shí)用最廣、用量最大的膠黏劑。環(huán)氧樹脂  作環(huán)氧樹脂類膠黏劑其料的環(huán)氧樹脂主要是雙酚A型環(huán)氧樹脂,俗稱E型環(huán)氧樹脂,系一種縮水甘油醚型端環(huán)氧基預(yù)聚物。該樹脂為搖爪型低聚物,兩個(gè)環(huán)氧基分別位于分子兩端,中間含有醚鍵、苯環(huán)、異亞丙基以及少量的羥基側(cè)鏈。中間部位的基團(tuán)比較穩(wěn)定,其中苯環(huán)賦予它剛性,亞甲基、醚鍵等賦予它柔性,這種剛?cè)嵝越Y(jié)構(gòu)結(jié)合使它在固化后具有良好的物理力學(xué)性能。環(huán)氧基在固化過(guò)程中進(jìn)一步形成的羥基和醚鍵能賦予固化樹脂較高的內(nèi)聚力和對(duì)粘物表面很強(qiáng)的黏附力,同時(shí)活潑的環(huán)氧基還可以和金屬表面的游離鍵形成化學(xué)鍵,從而有較高的粘結(jié)強(qiáng)度,側(cè)鏈的羥基側(cè)對(duì)環(huán)氧樹脂的固化起著有利的作用。液體環(huán)氧樹脂可用多種固化劑形成性能各異的固化物,加入填充劑、增韌劑等可改變固化物的各種物理力學(xué)性能。固化過(guò)程中沒(méi)有副產(chǎn)物生成,固化收縮率小,一般不大于2%。如果加進(jìn)填充劑,其收縮率可下降到0.1%以下。為了提高環(huán)氧樹脂固化物的耐熱性,可適當(dāng)增加分子主鏈上的環(huán)氧基團(tuán)數(shù)目,制成各種多官能度環(huán)氧樹脂,如酚醛多環(huán)氧樹脂時(shí)高黏度液體或低軟化點(diǎn)固體,環(huán)氧值0.40,實(shí)際產(chǎn)品的平均官能度一般為2.5~6.0,交聯(lián)度比雙官能度雙酚A型環(huán)氧樹脂高,耐熱性較好,抗腐蝕和防老化性也較好。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂黏度低、耐候性好,可以單獨(dú)使用,也可與二酚基環(huán)氧樹脂或其它化合物配合使用,與二酚基環(huán)氧樹脂相比,脂環(huán)族環(huán)氧樹脂固化物有高的熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和延伸率,抗老化性好,不足之處是制造工藝較復(fù)雜,成本高。縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂分子中有極性較強(qiáng)的酯基,黏結(jié)性較好,耐熱性比二酚基(縮水甘油醚型)環(huán)氧樹脂高。

固化劑   環(huán)氧樹脂固化劑主要有胺類、酸酐類、路易斯酸堿類及胺、酸酐的改性物。比較理想的固化劑應(yīng)可用時(shí)間長(zhǎng),固化時(shí)發(fā)熱少,固化收縮率小,物理電氣性能好,毒性小,吸濕性小,揮發(fā)性小,對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕性等特征。胺與酸酐類固化劑時(shí)按加成固化環(huán)氧樹脂的,其用量胺化學(xué)計(jì)量進(jìn)行。路易斯酸堿是催化型固化劑,其用量由實(shí)驗(yàn)確定。胺用量(份)=(胺分子×環(huán)氧酯/胺活潑氫個(gè)數(shù))/酸酐用量(份) =酸酐分子量×環(huán)氧值×C/酸酐基個(gè)數(shù)

實(shí)際操作時(shí)胺一般過(guò)量10%,酸酐用量中C0.7~0.9,一般取0.85。胺類固化劑有脂肪胺、芳香胺、芳脂胺、脂環(huán)胺及改性胺等,這些胺類可在一定條件下固化環(huán)氧樹脂,形成特定性能的固化物。脂肪族多胺毒性較大,固化反應(yīng)快,能常溫固化,但是,放熱量大,可用時(shí)間短,固化產(chǎn)物有一定韌性,耐堿和大多數(shù)無(wú)機(jī)酸,但熱變形溫度一般不超過(guò)120℃。固化物性能受水的影響膠其它類固化劑大。脂肪族多胺中,伯胺活性很大,例如二亞乙基三胺在室溫短時(shí)間內(nèi)就可凝膠化。為了克服脂肪族伯胺的不足可進(jìn)行改性,所得的改性物具有更大的適用性,如二亞乙基三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物(固化劑593),在室溫下呈淺黃色透明黏性液體,胺值600~700,毒性小,不易吸潮,固化速度與二亞乙基三胺接近,但放熱不劇烈,可用時(shí)間約1h,混合比易掌握,所得產(chǎn)品與未改性胺相似,但制品的彈性特別好。

芳香胺膠脂肪胺毒性小,堿性弱,固化反應(yīng)慢,需要加熱固化,固化樹脂耐熱性好,熱變形溫度最高可達(dá)190℃。常用的酸酐固化劑主要是鄰苯二甲酐的衍生物,與芳香胺類相比,固化樹脂的熱變形溫度高,高溫下的物理電氣性能號(hào),但韌性不好,固化溫度更高。酸酐大多是固體,室溫難與環(huán)氧樹脂混合,因此常采用在室溫下呈液態(tài)的酸酐共熔混合物,或者把酸酐與環(huán)氧化合物反應(yīng)生成加成物來(lái)使用。低分子量聚酰胺樹脂實(shí)為一種改性胺類固化劑,它幾乎沒(méi)有揮發(fā)性和毒性,可與其他固化劑配合使用,用量范圍大,與環(huán)氧樹脂配合后可用時(shí)間長(zhǎng),能室溫固化,固化樹脂的粘接性非常好,可粘接金屬或非金屬。

固化促進(jìn)劑  環(huán)氧樹脂固化促進(jìn)劑是一類能加速環(huán)氧樹脂固化,降低固化溫度,縮短固化時(shí)間的物質(zhì)。由于促進(jìn)劑、固化劑、環(huán)氧基之間以形成電荷偏離的六元環(huán)過(guò)渡來(lái)實(shí)施促進(jìn)作用,因此親電性促進(jìn)劑對(duì)親核性固化劑有效,親核性促進(jìn)劑對(duì)親電性固化劑有效。胺類固化環(huán)氧樹脂時(shí),凡是含有—OH、—COOH、—SO3HCONH2、—SO2NH2、—SO3NHR的試劑都對(duì)反應(yīng)器促進(jìn)作用。酸酐類固化劑與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)慢,一般都要加入促進(jìn)劑,常用叔胺、季銨鹽,有時(shí)也用有機(jī)酸鹽和氫氧化鉀。 其它成分有增韌劑、填充劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑等,低分子量液體環(huán)氧樹脂固化后脆硬而缺少韌性,對(duì)封裝部件還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,在冷熱交變作用下會(huì)龜裂。為了提高固化環(huán)氧樹脂的韌性,一般都要加入增韌劑。增韌劑分非活性增韌劑和活性增韌劑兩種,非活性增韌劑應(yīng)盡量少用,一般用量5~20份。對(duì)活性增韌劑的選擇也應(yīng)本著盡量不降低固化樹脂的性能為準(zhǔn),加入量越少越好,達(dá)到防止龜裂產(chǎn)生就可以了。填充劑的作用時(shí)減少樹脂固化后的收縮性,改善熱傳導(dǎo),減少固化反應(yīng)的放熱量,提高固化樹脂的力學(xué)、電氣性能,降低產(chǎn)品價(jià)格。稀釋劑可分活性稀釋劑和非活性稀釋劑兩種,非活性稀釋劑多為一般溶劑,會(huì)增加固化樹脂的收縮率,影響固化樹脂的機(jī)械強(qiáng)度和電性能等,最好不用或使用具有增韌作用的塑料增韌劑。環(huán)氧樹脂膠黏劑中加入偶聯(lián)劑可使填料與黏料以化學(xué)鍵的形式結(jié)合在一起,從而能提高膠料的各項(xiàng)性能。環(huán)氧膠黏劑中所用的偶聯(lián)劑一般為硅烷類,親有機(jī)部分常帶有環(huán)氧、伯胺、脂肪族雙鍵等基團(tuán)。

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