新型单组分弹性环氧胶粘剂.pdf

新型单组分弹性环氧胶粘剂 (上海橡胶制品研究所．200052)张洪涛 张建庆 摘要：本文介绍了一种潜伏性的中温固化环氧胶粘剂，该胶固化后具 有一定的弹性。良好 的粘接性能和耐湿热老化性，贮存期在常温(25℃)约三个月。文中还将此胶的性能与日本进 口的同类胶粘剂做了对比。 前言 环氧树脂是一种具有优异的化学稳定性、电器绝缘性和良好的粘接性能的热固性树脂，作为树脂基材广泛应用于 胶粘剂、涂料等领域。但它固化后呈脆性，内应力胶大，而且市售的环氧树脂胶粘剂多为双组份包装，这对施工现场 的要求较高。这些缺陷又给环氧树脂胶粘剂的应用造成了许多限制。因此，对环氧树脂增韧，改善它的脆性以及研制 潜伏性的固化体系，尤其是中温固化的潜伏性固化剂是这个领域内重要的课题。大批的科研人员已经对此作了大量的 工作，取得了丰硕的成果。 环氧树脂的增韧体系主要包括以下几类…： (1)弹性体增韧环氧树脂。其中包括丁腈橡胶、聚氨酯、丙烯酸橡胶、有机硅弹性体： (2)热塑性树脂增韧环氧。 (3)膨胀单体共聚改性环氧树脂。 其中部分体系的应用已基本成熟，但增韧方面的研究仍在继续： 中温固化环氧树脂体系应能满足几点要求8l： t 1)适宜的活性。一般中温固化体系的固化温度在120℃左右，在此温度下，经历一段时间，，反应应该进行到足 够的程度，使固化产物具有良好的性能。 (z)优良的潜伏性。中温固化体系活性比高温固化体系高，因而贮存的稳定性上便有了更高的要求，这也是解决 的重点和难点之一。一般要求中温固化体系的活性在室温250C1j,-J-应保持一个月以上。 (3)应当具有优良的耐水性耐温性。 对于潜伏性中温固化环氧树脂，固化体系的选定十分重要，目前主要的途径是将一些在高温下才能起固化作用的 固化剂活化，降低固化温度或者是将一些低温及中温固化剂进行钝化，使之在低温下不起作用．得到潜伏性，在较高 的温度下才能释放出固化剂。其中前者的使用又较为普遍。 … 本文介绍了我们研制的一种单组分中温固化的弹性环氧胶粘剂。此种胶粘剂有效地克服了传统环氧胶粘剂的的缺 陷，在120℃下一小时固化，且具有一定的弹性，室温(2512)贮存期在3个月以上。 1．实验部分 1．I原料 改性环氧树脂，自制； 二氰二胺，化学纯(上海试剂一厂)； 催化剂，咪唑的金属盐(自制)； 1．2胶粘剂的配制 将各组份精确称量搅拌均匀。 1．3性能的测试 将本体系环氧树脂胶粘剂与日本进口同类胶粘剂进行以下性能的测试： X (1)剪切强度，采用镀锌铁片，规格为100mm×25mm×2mm，搭接面积25mm12．5mm，仪器为西德产拉力机。 (2)T型剥离强度，西德产拉力机。 (3)抗张强度，断裂伸长率及硬度。所用仪器为ZMGI／500拉力机和西德产Z223硬度计。 2．结果与讨论 2．1环氧树脂的增韧 未经改性的环氧树脂体系固化后是脆的，要使之具有柔韧性，主要有两种方法，即外部增塑和内部增塑。外增塑 使用的增塑剂主要作用是减8少在大分子链上的宫能团旋转的空间障碍。这种方法存在着增塑剂和基体树脂体系的相 容性问题，如果相容性不好，增塑剂就有迁移和渗出的倾向。内增塑是通过加入化学活性的有机化合物来实现增塑的。 我们采用内增塑的方法。在环氧树脂中引入带活性的长链化合物，使体系在固化后具有弹性。 2．2潜伏性中温固化体系的选定 二氰二胺是较常见的一种环氧树脂的潜伏性固化剂，室温贮存可达六个月以上。但它至少在150℃才能固化环氧 物。咪唑的衍生物，四甲基胍等。脲的衍生物是一种较好的促进剂，但它在固化体系中形成较多的极性基团，会降低 产物的耐水性。而据报道川，咪唑的金属盐在固化过程中会形成金属络合物，这种结构会有利予耐湿热性的提高。因此 我们选用了咪唑的金属盐作为二氰二胺的促进剂。 2．3体系的贮存期 具有一定的贮存期是潜伏性中温固化体系的一个重要指标，我们根据测定体系粘度的变化发现，在常温(25℃)贮存 三个月，其粘度仍可达到施工要求： 表1体系粘度变化表 I 贮存期(P1