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環氧樹脂類膠黏劑

時間:2014-03-18 11:19來源:未知 作者:admin 點擊:
環氧樹脂的介電性能、力學性能、粘接性能、耐腐蝕性能優異,固化收縮率和線膨脹系數小,尺寸穩定性好,工藝性好,綜合性能極佳,配方設計的靈活性和多樣性,使其幾乎能適應各

       環氧樹脂的介電性能、力學性能、粘接性能、耐腐蝕性能優異,固化收縮率和線膨脹系數小,尺寸穩定性好,工藝性好,綜合性能極佳,配方設計的靈活性和多樣性,使其幾乎能適應各種專門性能要求。環氧樹脂類膠黏劑是實用最廣、用量最大的膠黏劑。環氧樹脂  作環氧樹脂類膠黏劑其料的環氧樹脂主要是雙酚A型環氧樹脂,俗稱E型環氧樹脂,系一種縮水甘油醚型端環氧基預聚物。該樹脂為搖爪型低聚物,兩個環氧基分別位于分子兩端,中間含有醚鍵、苯環、異亞丙基以及少量的羥基側鏈。中間部位的基團比較穩定,其中苯環賦予它剛性,亞甲基、醚鍵等賦予它柔性,這種剛柔性結構結合使它在固化后具有良好的物理力學性能。環氧基在固化過程中進一步形成的羥基和醚鍵能賦予固化樹脂較高的內聚力和對粘物表面很強的黏附力,同時活潑的環氧基還可以和金屬表面的游離鍵形成化學鍵,從而有較高的粘結強度,側鏈的羥基側對環氧樹脂的固化起著有利的作用。液體環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性能。固化過程中沒有副產物生成,固化收縮率小,一般不大于2%。如果加進填充劑,其收縮率可下降到0.1%以下。為了提高環氧樹脂固化物的耐熱性,可適當增加分子主鏈上的環氧基團數目,制成各種多官能度環氧樹脂,如酚醛多環氧樹脂時高黏度液體或低軟化點固體,環氧值0.40,實際產品的平均官能度一般為2.5~6.0,交聯度比雙官能度雙酚A型環氧樹脂高,耐熱性較好,抗腐蝕和防老化性也較好。脂環族環氧樹脂黏度低、耐候性好,可以單獨使用,也可與二酚基環氧樹脂或其它化合物配合使用,與二酚基環氧樹脂相比,脂環族環氧樹脂固化物有高的熱穩定性、機械強度和延伸率,抗老化性好,不足之處是制造工藝較復雜,成本高。縮水甘油酯型環氧樹脂分子中有極性較強的酯基,黏結性較好,耐熱性比二酚基(縮水甘油醚型)環氧樹脂高。

固化劑   環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可用時間長,固化時發熱少,固化收縮率小,物理電氣性能好,毒性小,吸濕性小,揮發性小,對金屬沒有腐蝕性等特征。胺與酸酐類固化劑時按加成固化環氧樹脂的,其用量胺化學計量進行。路易斯酸堿是催化型固化劑,其用量由實驗確定。胺用量(份)=(胺分子×環氧酯/胺活潑氫個數)/酸酐用量(份) =酸酐分子量×環氧值×C/酸酐基個數

實際操作時胺一般過量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、脂環胺及改性胺等,這些胺類可在一定條件下固化環氧樹脂,形成特定性能的固化物。脂肪族多胺毒性較大,固化反應快,能常溫固化,但是,放熱量大,可用時間短,固化產物有一定韌性,耐堿和大多數無機酸,但熱變形溫度一般不超過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間內就可凝膠化。為了克服脂肪族伯胺的不足可進行改性,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,可用時間約1h,混合比易掌握,所得產品與未改性胺相似,但制品的彈性特別好。

芳香胺膠脂肪胺毒性小,堿性弱,固化反應慢,需要加熱固化,固化樹脂耐熱性好,熱變形溫度最高可達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,但韌性不好,固化溫度更高。酸酐大多是固體,室溫難與環氧樹脂混合,因此常采用在室溫下呈液態的酸酐共熔混合物,或者把酸酐與環氧化合物反應生成加成物來使用。低分子量聚酰胺樹脂實為一種改性胺類固化劑,它幾乎沒有揮發性和毒性,可與其他固化劑配合使用,用量范圍大,與環氧樹脂配合后可用時間長,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。

固化促進劑  環氧樹脂固化促進劑是一類能加速環氧樹脂固化,降低固化溫度,縮短固化時間的物質。由于促進劑、固化劑、環氧基之間以形成電荷偏離的六元環過渡來實施促進作用,因此親電性促進劑對親核性固化劑有效,親核性促進劑對親電性固化劑有效。胺類固化環氧樹脂時,凡是含有—OH、—COOH、—SO3HCONH2、—SO2NH2、—SO3NHR的試劑都對反應器促進作用。酸酐類固化劑與環氧樹脂的固化反應慢,一般都要加入促進劑,常用叔胺、季銨鹽,有時也用有機酸鹽和氫氧化鉀。 其它成分有增韌劑、填充劑、稀釋劑、偶聯劑等,低分子量液體環氧樹脂固化后脆硬而缺少韌性,對封裝部件還會產生應力,在冷熱交變作用下會龜裂。為了提高固化環氧樹脂的韌性,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,非活性增韌劑應盡量少用,一般用量5~20份。對活性增韌劑的選擇也應本著盡量不降低固化樹脂的性能為準,加入量越少越好,達到防止龜裂產生就可以了。填充劑的作用時減少樹脂固化后的收縮性,改善熱傳導,減少固化反應的放熱量,提高固化樹脂的力學、電氣性能,降低產品價格。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,會增加固化樹脂的收縮率,影響固化樹脂的機械強度和電性能等,最好不用或使用具有增韌作用的塑料增韌劑。環氧樹脂膠黏劑中加入偶聯劑可使填料與黏料以化學鍵的形式結合在一起,從而能提高膠料的各項性能。環氧膠黏劑中所用的偶聯劑一般為硅烷類,親有機部分常帶有環氧、伯胺、脂肪族雙鍵等基團。

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