【海揚(yáng)知識(shí)錦囊】環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑原理分析及粘接強(qiáng)度增強(qiáng)7種方法

文章來(lái)源：http://www.dyqzzz.cn 發(fā)布時(shí)間：2019-11-29 瀏覽次數(shù)：162

性能：環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑系由環(huán)氧樹(shù)脂加固化劑，填料等配制而成。粘接強(qiáng)度高，硬度大，剛性好，能耐酸，堿，油和有機(jī)溶液，固化收縮小，可做為金屬，水泥，陶瓷，玻璃，石料，木材，熱固性塑料等材料的結(jié)構(gòu)膠粘劑和建筑灌封材料。

原理分析：配方中，環(huán)氧樹(shù)脂和聚氯乙烯樹(shù)脂為主要膠粘成分；鄰苯二甲酸二辛脂為增塑劑；石英粉和白炭黑為填充改性劑；三氟化硼甘油，三氟化硼苯胺，二縮三乙二醇胺為固化劑；磷酸為酸化劑，并起固化促進(jìn)作用及增加對(duì)金屬的粘合力。

雙組分室溫固化的環(huán)氧膠粘劑。被粘合的表面上涂以本品后，施加一定壓力。即可讓其在室溫下固化。出固化條件為：16.5攝氏度時(shí)14-16秒，25攝氏度時(shí)7-9秒，30攝氏度時(shí)4-6秒。主要用于各種金屬與金屬，金屬與非金屬，以及各種硬塑料制品的粘合，具有很高的粘接強(qiáng)度。

環(huán)氧膠粘劑粘接強(qiáng)度增強(qiáng)方法：雖然環(huán)氧膠粘劑的粘接強(qiáng)度比較高，但對(duì)于一些高強(qiáng)結(jié)構(gòu)粘接仍感不足，還需進(jìn)一步提高粘接強(qiáng)度，可通過(guò)如下一些途徑進(jìn)行增強(qiáng)。

1采用高性能環(huán)氧樹(shù)脂

一些高性能的環(huán)氧樹(shù)脂，如AG一80、AFG一90、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、似盼F環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S環(huán)氧樹(shù)脂、液晶環(huán)氧樹(shù)脂、TDE一85(IJ())、731等，單獨(dú)配合或與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂共混，都具有很高的粘接強(qiáng)度。液晶環(huán)氧樹(shù)脂是一種高度分子有序，深度分子交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，可形成自增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能相當(dāng)優(yōu)異。少量液晶環(huán)楓樹(shù)脂與B144環(huán)氧樹(shù)脂共混，固化物的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度明顯拋島。

2選用增強(qiáng)性固化劑

固化劑對(duì)環(huán)氧膠粘劑的粘接強(qiáng)度有重要影響，選用能使環(huán)氧膠固化后粘接強(qiáng)度高的固化劑，如雙氰胺、間苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、低分子聚酰胺(315、3051)、G一328、端氨基聚醚、105縮胺、甲基六氫苯酐、均苯四酸二酐/苯酐(20/28)、2一乙基一4一甲基咪唑、線(xiàn)性酚醛樹(shù)脂等。

環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)先與CTBN接枝，以多醚胺(聚醚胺)作為內(nèi)增韌型固化劑，采用雙重增韌體系，使室溫固化環(huán)氧膠粘劑的室溫剪切強(qiáng)度達(dá)到35MPa。90~剝離強(qiáng)度超過(guò)3.5kN/m。

3添加增強(qiáng)性填充劑

填充劑的加入降低了固化物的熱膨脹系數(shù)和固化收縮率，減小了內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)超負(fù)荷作用出現(xiàn)裂紋時(shí)，有填料的膠層還能阻止裂紋擴(kuò)展，從而提高了粘接強(qiáng)度。例如用于金屬結(jié)構(gòu)粘接的環(huán)氧膠粘劑，加入適量的鐵粉可提高剪切強(qiáng)度。增強(qiáng)性的填充劑有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化鋁、超細(xì)硅酸鋁、輕質(zhì)氧化鑲、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超細(xì)煅燒高嶺土、氧化鐵粉、鐵粉、鋁粉、鋅粉、玻璃磷片、不銹鋼鱗片、白云石粉等。

4無(wú)機(jī)晶須增強(qiáng)

晶須是在特殊條件下以單晶形式生長(zhǎng)而成的直徑極小的纖維，具有高度有序的原子排列結(jié)構(gòu)，因而可接近原子間價(jià)鍵的理論強(qiáng)度，用于增強(qiáng)環(huán)氧膠粘劑潛力極大。可用的晶須有氧化鋅晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、硼酸鋁晶須、鈦基晶須、羥基磷灰石晶須、氫氧化鎂晶須、堿式硫酸鎂晶須、碳化硅晶須等。

5纖維增強(qiáng)

玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚酰胺纖維(Kevlar纖維)、維綸纖維、聚乙烯醇纖維、聚苯硫醚纖維、不銹鋼纖維、玄武巖纖維、奠來(lái)石纖維等都可對(duì)環(huán)氧膠粘劑增強(qiáng)。

6硅烷偶聯(lián)劑增強(qiáng)

加入適當(dāng)適量的硅烷偶聯(lián)劑，如KH一560、KH一550、KH一580、KH一590、KH一792、南大一42、南大一73、A一186、A一1160等，都能有效提高環(huán)氧膠粘劑的粘接強(qiáng)度。例如環(huán)氧膠粘接鋁，加入KH一550(1%)的剪切強(qiáng)度為11.6.MPa;而無(wú)偶聯(lián)劑的僅為9.7MPa。

7使用膜狀環(huán)氧膠

膜狀環(huán)氧膠簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)氧膠膜，制造時(shí)多選用相對(duì)分子質(zhì)量高的雙酚A型固體環(huán)氧樹(shù)脂和多官能環(huán)氧樹(shù)脂。在粘接時(shí)膠膜容易保證膠層的厚度均勻一致，因此粘接強(qiáng)度很高。