環氧樹脂膠黏劑原理分析及黏接強度增強的七種方法
發布時間：2021-11-16
環氧樹脂膠黏劑系由環氧樹脂加固化劑，填料等配制而成。黏接強度高，硬度大，剛性好，能耐酸，堿，油和有機溶液，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構膠黏劑和建筑灌封材料。
原理分析：配方中，環氧樹脂和聚氯乙烯樹脂為主要膠黏成分；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，并起固化促進作用及增加對金屬的黏合力。
雙組分室溫固化的環氧膠黏劑。被黏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14-16秒，25攝氏度時7-9秒，30攝氏度時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黏合，具有很高的黏接強度。
環氧膠黏劑黏接強度增強方法：雖然環氧膠黏劑的黏接強度比較高，但對于一些高強結構黏接仍感不足，還需進一步提高黏接強度，可通過如下一些途徑進行增強。
1.采用高性能環氧樹脂
一些高性能的環氧樹脂，如AG一80、AFG一90、酚醛環氧樹脂、似盼F環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、液晶環氧樹脂、TDE一85(IJ())、731等，單獨配合或與雙酚A型環氧樹脂共混，都具有很高的黏接強度。液晶環氧樹脂是一種高度分子有序，深度分子交聯的聚合物網絡，可形成自增強結構，力學性能相當優異。少量液晶環楓樹脂與B144環氧樹脂共混，固化物的拉伸強度和沖擊強度明顯拋島。
2.選用增強性固化劑
固化劑對環氧膠黏劑的黏接強度有重要影響，選用能使環氧膠固化后黏接強度高的固化劑，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、線性酚醛樹脂等。
環氧樹脂預先與CTBN接枝，以多醚胺(聚醚胺)作為內增韌型固化劑，采用雙重增韌體系，使室溫固化環氧膠黏劑的室溫剪切強度達到35MPa。90~剝離強度超過3.5kN/m。
3.添加增強性填充劑
填充劑的加入降低了固化物的熱膨脹系數和固化收縮率，減小了內應力。當超負荷作用出現裂紋時，有填料的膠層還能阻止裂紋擴展，從而提高了黏接強度。例如用于金屬結構黏接的環氧膠黏劑，加入適量的鐵粉可提高剪切強度。增強性的填充劑有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化鋁、超細硅酸鋁、輕質氧化鑲、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超細煅燒高嶺土、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.無機晶須增強
晶須是在特殊條件下以單晶形式生長而成的直徑極小的纖維，具有高度有序的原子排列結構，因而可接近原子間價鍵的理論強度，用于增強環氧膠黏劑潛力極大。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
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、奠來石纖維等都可對環氧膠黏劑增強。
6.硅烷偶聯劑增強
加入適當適量的硅烷偶聯劑，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，都能有效提高環氧膠黏劑的黏接強度。例如環氧膠黏接鋁，加入KH一550(1%)的剪切強度為11.6.MPa;而無偶聯劑的僅為9.7MPa。
7.使用膜狀環氧膠
膜狀環氧膠簡稱環氧膠膜，制造時多選用相對分子質量高的雙酚A型固體環氧樹脂和多官能環氧樹脂。在黏接時膠膜容易保證膠層的厚度均勻一致，因此黏接強度很高。
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