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環(huán)氧膠粘劑

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  環(huán)氧膠粘劑是以聚氨酯預(yù)聚物改性環(huán)氧樹脂(A組分)與自制的固化劑(B組分)按10∶1~1∶1(重量比)的比例配制成耐高溫、韌性好、反應(yīng)活性大的固化體系。其中聚氨酯預(yù)聚物為端羥基聚硅氧烷和二異氰酸酯按一定比例在一定條件下反應(yīng)制成異氰酸酯基團(tuán)封端的聚硅氧烷聚氨酯預(yù)聚物,再采用此聚氨酯預(yù)聚物對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性處理。而自制的固化劑由二元胺、咪唑類化合物、硅烷偶聯(lián)劑,無機(jī)填料以及催化劑組成。

  環(huán)氧膠粘劑分類按形態(tài)分類
  如無溶劑型膠粘劑、(有機(jī))溶劑型膠粘劑、水性膠粘劑(又可分為水乳型和水溶型兩種)、膏狀膠粘劑、薄膜狀膠粘劑(環(huán)氧膠膜)等。
  按固化條件分類
  冷固化膠(不加熱固化膠)。又分為:低溫固化膠,固化溫度<15℃;室溫固化膠,固化溫度15—40℃。
  熱固化膠。又可分為:中溫固化膠,固化溫度約80—120℃;高溫固化膠,固化溫度>150℃。
  其他方式固化膠,如光固化膠、潮濕面及水中固化膠、潛伏性固化膠等。
  按膠接強(qiáng)度分類
  結(jié)構(gòu)膠,抗剪及抗拉強(qiáng)度大,而且還應(yīng)有較高的不均勻扯離強(qiáng)度,使膠接接頭在長時間內(nèi)能承受振動、疲勞及沖擊等載荷。同時還應(yīng)具有較高的耐熱性和耐候性。通常鋼-鋼室溫抗剪強(qiáng)度>25MPa,抗拉強(qiáng)度≥33MPa。不均勻扯離強(qiáng)度>40kN/m。
  次受力結(jié)構(gòu)膠,能承受中等載荷。通常抗剪強(qiáng)度17—25MPa,不均勻扯離強(qiáng)度20—50kN/m。
  非結(jié)構(gòu)膠,即通用型膠粘劑。其室溫強(qiáng)度還比較高,但隨溫度的升高,膠接強(qiáng)度下降較快。只能用于受力不大的部位。
  按用途分類
  通用型膠粘劑。
  特種膠粘劑。如耐高溫膠(使用溫度≥150℃)、耐低溫膠(可耐—50℃或更低的溫度)、應(yīng)變膠(粘貼應(yīng)變片用)、導(dǎo)電膠(體積電阻率10-3~10-4Ω·cm)、密封膠(真空密封、機(jī)械密封用)、光學(xué)膠(無色透明、耐光老化、折光率與光學(xué)零件相匹配)、耐腐蝕膠、結(jié)構(gòu)膠等。
  此外也可按固化劑的類型來分類,如胺固化環(huán)氧膠、酸酐固化膠等。還可分為雙組分膠和單組分膠,純環(huán)氧膠和改性環(huán)氧膠(如環(huán)氧-尼龍膠、環(huán)氧-聚硫橡膠膠、環(huán)氧-丁腈膠、環(huán)氧-聚氨酯膠、環(huán)氧-酚醛膠、有機(jī)硅環(huán)氧膠、丙烯酸環(huán)氧膠等)。
  環(huán)氧膠粘劑的優(yōu)點
  (1)環(huán)氧樹脂含有多種極性基團(tuán)和活性很大的環(huán)氧基,因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料等多種極性材料,尤其是表面活性高的材料具有很強(qiáng)的粘接力,同時環(huán)氧固化物的內(nèi)聚強(qiáng)度也很大,所以其膠接強(qiáng)度很高。
  (2)環(huán)氧樹脂固化時基本上無低分子揮發(fā)物產(chǎn)生。膠層的體積收縮率小,約1%一2%,是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一。加入填料后可降到0.2%以下。環(huán)氧固化物的線脹系數(shù)也很小。因此內(nèi)應(yīng)力小,對膠接強(qiáng)度影響小。加之環(huán)氧固化物的蠕變小,所以膠層的尺寸穩(wěn)定性好。
  (3)環(huán)氧樹脂、固化劑及改性劑的品種很多,可通過合理而巧妙的配方設(shè)計,使膠粘劑具有所需要的工藝性(如快速固化、室溫固化、低溫固化、水中固化、低粘度、高粘度等),并具有所要求的使用性能(如耐高溫、耐低溫、高強(qiáng)度、高柔性、耐老化、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、導(dǎo)熱等)。
  (4)與多種有機(jī)物(單體、樹脂、橡膠)和無機(jī)物(如填料等)具有很好的相容性和反應(yīng)性,易于進(jìn)行共聚、交聯(lián)、共混、填充等改性,以提高膠層的性能。
  (5)耐腐蝕性及介電性能好。能耐酸、堿、鹽、溶劑等多種介質(zhì)的腐蝕。體積電阻率1013—1016Ω·cm,介電強(qiáng)度16—35kV/mm。
  (6)通用型環(huán)氧樹脂、固化劑及添加劑的產(chǎn)地多、產(chǎn)量大,配制簡易,可接觸壓成型,能大規(guī)模應(yīng)用。
  環(huán)氧膠粘劑主要缺點
  (1)不增韌時,固化物一般偏脆,抗剝離、抗開裂、抗沖擊性能差。
  (2)對極性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小。必須先進(jìn)行表面活化處理。
  (3)有些原材料如活性稀釋劑、固化劑等有不同程度的毒性和刺激性。設(shè)計配方時應(yīng)盡量避免選用,施工操作時應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)和防護(hù)。

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