环氧胶粘剂综述二配方设计2组分1火焰
环氧胶粘剂综述(二)—配方设计2组分(1)
2、耐高温环氧胶粘剂组分分析和选择
概括的讲,耐高温环氧胶粘剂应由下列组分组成。
(1)耐高温环氧树脂。如双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油型多官能环氧树脂、脂环族环氧树脂等okmart.com。
双酚S型环氧树脂分子中的强极性砜基-SO2-提高了胶粘剂的热稳定性、粘附力和环氧基的开环活性。在高温下有较高的抗剪强度和剥离强度。胶接接头的热稳定性和耐腐蚀性好。用DDM固化,并加有100份石英粉时的热变形温度为201℃,而同样情况下双酚A环氧树脂的热变形温度只有135℃。
酚醛环氧树脂是一种多官能环氧树脂,平均官能度为2.5~6。兼有酚醛树脂和缩水甘油醚环氧树脂的特点。用DDM固化时热变形温度为206℃,用BF3·乙胺固化时为239℃,而双酚A环氧树脂在相同情况下分别为167℃和160℃。
其他多官能环氧树脂如F-76、AG-80、AFG-90、TDE-85、均苯四甲酸四缩水甘油酯等可用芳香胺、酸酐、咪唑类及其衍生物等固化。都有很高的耐热性。如双(2,3-环氧环戊基)醚即W-95或300~400号环氧树脂与DDM配制的1506胶粘剂在150℃老化400小时后,不均匀扯离强度保持率为50%,达25.5kN/m,室温剪切强度保持率80%,150℃抗剪强度保持率95%。
(2)耐高固化剂。如芳香胺、芳环或脂环酸酐、酚醛树脂、有机硅树脂、双氰胺等。
芳香胺中含有稳定的苯核,所以固化物胶接强度高,耐腐蚀和耐湿热性好,可在100-150℃长期使用。由于胺基与苯环直接相连,N原子上电子云密度降低,碱性弱。因此活性比脂肪胺小,需加热固化。常用的有间苯二胺(MPDA)、4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)和4,4’-二氨基二苯砜(DDS)。它们与双酚A环氧树脂的反应活性及热变形温度见表7-1。DDS是一种耐热性好,吸湿性小的固化剂。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家说,由于含有吸电子的砜基,因此反应活性低,使用期长,固化温度高。可加入三氟化硼乙胺等促进剂以降低固化温度。MPDA、DDM、DDS都是固体,使用不便。可通过改性成为液态,如MPDA与苯基缩水甘油醚的加成物(590固化剂),MPDA与DDM(2:3)的低共熔混合物(胺当量38、25℃黏度1.5Pa·s),MPDA与3,3’-二乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷(2:3)的低共熔混合物(胺当量57,25℃黏度2~5Pa·s),MPDA、DDM及异丙基间苯二胺(1:1:1)的低共熔混合物(胺当量36,25℃黏度5Pa·s)。
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