环氧胶粘剂配方分析

环氧胶粘剂配方分析

1.背景环氧树脂对大部分材料如木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、皮革、陶瓷、纤维等都有良好的粘合性能，只对少数材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯、赛璐璐等粘结力较差，因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。环氧树脂的特点是：粘合力强而收缩力及热膨胀系数较小；柔韧性及电绝缘性能优良；耐化学品性和稳定性良好；耐水性和耐侯性稍差。2.环氧胶粘剂的组成环氧胶粘剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂等组成的液态或固态胶粘剂。由于环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料具有很强的粘结力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以胶结强度很高。2.1环氧树脂环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的有机高分子化合物统称。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。按照合成环氧树脂原材料的不同，可将其分为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。最常用的是缩水甘油醚类环氧树脂，如双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂等。为进一步提高环氧树脂的性能，现在已经研究出了一系列改性的环氧树脂，如：1）用环氧树脂改性有机硅树脂，通过引入环氧基，使得改性有机硅树脂可采用环氧树脂的固化剂进行固化，从而有效降低有机硅树脂的固化温度，甚至实现常温固化；2）耐高温型环氧树脂，用耐高温树脂改性环氧树脂而得到耐高温胶粘剂已有研究；3）酚醛环氧树脂。2.2固化剂环氧树脂的固化剂按化学结构分为两类：碱性固化剂和酸性固化剂。2.2.1碱性固化剂碱性固化剂中应用最广的是胺类。国内占主流地位的环氧常温胺类固化剂，主要有3大类:单体二胺、酚醛胺、低相对分子质量聚酰胺。但是，胺类固化剂不但毒性比较强，而且会降低漆膜的性能。2.2.2酸性固化剂酸性固化剂中应用最多的是酸酐类。胺与酸酐相比,酸酐固化的环氧树脂具有良好的机械和电性能,热稳定性较高，树脂-酸酐混合物具有粘度低、适用期长、挥发性小、低毒性、加热固化时体系的收缩率和放热效应较低。而以酸酐作固化剂的不足之处是,为了获得合适的性能需要在较高温度下保持较长的固化周期,这一缺点可借加入适当的催化剂来克服。2.3促进剂为加速固化反应，降低固化温度，缩短固化时间所加入的一些物质称为固化促进剂。如：胺乙基哌嗪、甲基咪唑、硫脲等物质。2.4稀释剂环氧树脂稀释剂是配合基础树脂混合使用，可以降低固化体系粘度，增加流动性。环氧树脂稀释剂分为活性稀释剂和非活性稀释剂两大类。活性稀释剂中间含有环氧基团，可以参与固化反应并形成三维交联结构，如苄基缩水甘油醚等；非活性稀释剂即常见的溶剂（丙酮、甲苯等），其不含环氧基团，不能参与固化反应。3.参考配方1.单组份环氧胶粘剂配方（各物质组分及含量都经过修改，与实际配方相差较大，仅供参考）成分质量百分比成分说明双酚A型环氧树脂50-70%树脂苄基缩水甘油醚8-15%活性稀释剂双氰胺5-10%潜伏型固化剂甲基咪唑1-5%促进剂炭黑5-10%填料二氧化硅10-20%填料六氢苯酐0-2%固化剂2.溶剂型单组份环氧胶粘剂（各物质组分及含量都经过修改，与实际配方相差较大，仅供参考）成分质量百分比成分说明双酚A型