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环氧树脂类胶黏剂

时间:2014-03-18 11:19来源:未知 作者:admin 点击:
环氧树脂的介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异,固化收缩率和线膨胀系数小,尺寸稳定性好,工艺性好,综合性能极佳,配方设计的灵活性和多样性,使其几乎能适应各

       环氧树脂的介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异,固化收缩率和线膨胀系数小,尺寸稳定性好,工艺性好,综合性能极佳,配方设计的灵活性和多样性,使其几乎能适应各种专门性能要求。环氧树脂类胶黏剂是实用最广、用量最大的胶黏剂。环氧树脂  作环氧树脂类胶黏剂其料的环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂,俗称E型环氧树脂,系一种缩水甘油醚型端环氧基预聚物。该树脂为摇爪型低聚物,两个环氧基分别位于分子两端,中间含有醚键、苯环、异亚丙基以及少量的羟基侧链。中间部位的基团比较稳定,其中苯环赋予它刚性,亚甲基、醚键等赋予它柔性,这种刚柔性结构结合使它在固化后具有良好的物理力学性能。环氧基在固化过程中进一步形成的羟基和醚键能赋予固化树脂较高的内聚力和对粘物表面很强的黏附力,同时活泼的环氧基还可以和金属表面的游离键形成化学键,从而有较高的粘结强度,侧链的羟基侧对环氧树脂的固化起着有利的作用。液体环氧树脂可用多种固化剂形成性能各异的固化物,加入填充剂、增韧剂等可改变固化物的各种物理力学性能。固化过程中没有副产物生成,固化收缩率小,一般不大于2%。如果加进填充剂,其收缩率可下降到0.1%以下。为了提高环氧树脂固化物的耐热性,可适当增加分子主链上的环氧基团数目,制成各种多官能度环氧树脂,如酚醛多环氧树脂时高黏度液体或低软化点固体,环氧值0.40,实际产品的平均官能度一般为2.5~6.0,交联度比双官能度双酚A型环氧树脂高,耐热性较好,抗腐蚀和防老化性也较好。脂环族环氧树脂黏度低、耐候性好,可以单独使用,也可与二酚基环氧树脂或其它化合物配合使用,与二酚基环氧树脂相比,脂环族环氧树脂固化物有高的热稳定性、机械强度和延伸率,抗老化性好,不足之处是制造工艺较复杂,成本高。缩水甘油酯型环氧树脂分子中有极性较强的酯基,黏结性较好,耐热性比二酚基(缩水甘油醚型)环氧树脂高。

固化剂   环氧树脂固化剂主要有胺类、酸酐类、路易斯酸碱类及胺、酸酐的改性物。比较理想的固化剂应可用时间长,固化时发热少,固化收缩率小,物理电气性能好,毒性小,吸湿性小,挥发性小,对金属没有腐蚀性等特征。胺与酸酐类固化剂时按加成固化环氧树脂的,其用量胺化学计量进行。路易斯酸碱是催化型固化剂,其用量由实验确定。胺用量(份)=(胺分子×环氧酯/胺活泼氢个数)/酸酐用量(份) =酸酐分子量×环氧值×C/酸酐基个数

实际操作时胺一般过量10%,酸酐用量中C0.7~0.9,一般取0.85胺类固化剂有脂肪胺、芳香胺、芳脂胺、脂环胺及改性胺等,这些胺类可在一定条件下固化环氧树脂,形成特定性能的固化物。脂肪族多胺毒性较大,固化反应快,能常温固化,但是,放热量大,可用时间短,固化产物有一定韧性,耐碱和大多数无机酸,但热变形温度一般不超过120℃。固化物性能受水的影响胶其它类固化剂大。脂肪族多胺中,伯胺活性很大,例如二亚乙基三胺在室温短时间内就可凝胶化。为了克服脂肪族伯胺的不足可进行改性,所得的改性物具有更大的适用性,如二亚乙基三胺与环氧丙烷丁基醚的加成物(固化剂593),在室温下呈浅黄色透明黏性液体,胺值600~700,毒性小,不易吸潮,固化速度与二亚乙基三胺接近,但放热不剧烈,可用时间约1h,混合比易掌握,所得产品与未改性胺相似,但制品的弹性特别好。

芳香胺胶脂肪胺毒性小,碱性弱,固化反应慢,需要加热固化,固化树脂耐热性好,热变形温度最高可达190℃。常用的酸酐固化剂主要是邻苯二甲酐的衍生物,与芳香胺类相比,固化树脂的热变形温度高,高温下的物理电气性能号,但韧性不好,固化温度更高。酸酐大多是固体,室温难与环氧树脂混合,因此常采用在室温下呈液态的酸酐共熔混合物,或者把酸酐与环氧化合物反应生成加成物来使用。低分子量聚酰胺树脂实为一种改性胺类固化剂,它几乎没有挥发性和毒性,可与其他固化剂配合使用,用量范围大,与环氧树脂配合后可用时间长,能室温固化,固化树脂的粘接性非常好,可粘接金属或非金属。

固化促进剂  环氧树脂固化促进剂是一类能加速环氧树脂固化,降低固化温度,缩短固化时间的物质。由于促进剂、固化剂、环氧基之间以形成电荷偏离的六元环过渡来实施促进作用,因此亲电性促进剂对亲核性固化剂有效,亲核性促进剂对亲电性固化剂有效。胺类固化环氧树脂时,凡是含有—OH、—COOH、—SO3HCONH2、—SO2NH2、—SO3NHR的试剂都对反应器促进作用。酸酐类固化剂与环氧树脂的固化反应慢,一般都要加入促进剂,常用叔胺、季铵盐,有时也用有机酸盐和氢氧化钾。 其它成分有增韧剂、填充剂、稀释剂、偶联剂等,低分子量液体环氧树脂固化后脆硬而缺少韧性,对封装部件还会产生应力,在冷热交变作用下会龟裂。为了提高固化环氧树脂的韧性,一般都要加入增韧剂。增韧剂分非活性增韧剂和活性增韧剂两种,非活性增韧剂应尽量少用,一般用量5~20份。对活性增韧剂的选择也应本着尽量不降低固化树脂的性能为准,加入量越少越好,达到防止龟裂产生就可以了。填充剂的作用时减少树脂固化后的收缩性,改善热传导,减少固化反应的放热量,提高固化树脂的力学、电气性能,降低产品价格。稀释剂可分活性稀释剂和非活性稀释剂两种,非活性稀释剂多为一般溶剂,会增加固化树脂的收缩率,影响固化树脂的机械强度和电性能等,最好不用或使用具有增韧作用的塑料增韧剂。环氧树脂胶黏剂中加入偶联剂可使填料与黏料以化学键的形式结合在一起,从而能提高胶料的各项性能。环氧胶黏剂中所用的偶联剂一般为硅烷类,亲有机部分常带有环氧、伯胺、脂肪族双键等基团。

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