表面与界面 粘接技术.ppt

第七章 粘接技术与胶粘剂 7.3 常用树脂胶粘剂 主要特点： ① 粘接强度高；环氧胶中含有大量的环氧官能团及—OH、—O—、—NH、—COO—等极性基团，因此粘结强度高，最高剪切强度可达60MPa以上，剥离强度可达8～13kN/m。 ② 收缩率小，尺寸稳定性好；环氧树脂固化时几乎没有小分子物质生成，加入某些改性剂如高岭土等可进一步降低膨胀系数。 ③ 稳定性好，具有良好的耐介质性，耐湿热老化性。 常用环氧树脂的代号： A——三聚氰胺环氧树脂 N——酚酞环氧树脂 B——丙三醇环氧树脂 R——二氧化双环戊二烯环氧树脂 D——聚丁二烯环氧树脂 S——噻酚环氧树脂 E——双酚A型环氧树脂 W——二氧化双环戊烯基醚环氧树脂 F——酚醛环氧树脂 AG——二苯甲烷环氧树脂 G——有机硅环氧树脂 EG——有机硅改性双酚A型环氧树脂 J——间苯二酚环氧树脂 ET——有机钛改性双酚A型环氧树脂 L——有机磷环氧树脂 EX——溴改性双酚A型环氧树脂 （2）利用耐热数树脂进行改性 有机硅树脂、氰酸脂、双马来酰亚胺以及酚醛树脂均能具有良好的耐热性能，将适量的上述树脂加入到环氧树脂中可以大大提高其耐热性。例如以马来酰亚胺改性环氧树脂的J-27H-1胶粘剂，200℃固化2h，常温剪切温度为27MPa，288℃剪切强度为7MPa。酚醛树脂改性的环氧树脂也是以前常用的一种耐热性胶黏剂，短期使用温度可达288℃。 结果与讨论 图七 E-44涂层，E44-AC预处理涂层与钢表面的粘接强度 LOGO * LOGO 胶粘剂的应用与发展 7.4 常用树脂胶粘剂 7.3 7.3.1 环氧树脂胶粘剂 环氧树脂种类 环氧树脂主要是利用含羟基、氨基化合物与环氧氯丙烷反应合成，或利用双键氧化合成，因此合成反应性质不同，性能也不同，并在排号中有所体现。 例如： E-51环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧值为0.51； F-44环氧树脂为酚醛环氧树脂，环氧值为0.44。 环氧树脂固化剂 脂肪胺型固化剂 芳香胺型固化剂 酸酐型固化剂 叔胺型固化剂 树脂型固化剂 提高环氧树脂耐热性能的方法 （1）采用多功能环氧树脂 环氧树脂官能度高，交联密度大，形成致密的网状结构，受热分解速度下降，因而具有良好的耐热性能，例如四官能度环氧树脂AG-80耐热性能明显好于双官能度环氧树脂E-51。 （3）环氧树脂中引入杂环或芳杂环结构 例如，通过氧化使双马来酰亚胺中的双键环氧化获得的双官能环氧树脂，其耐热性能优于普通环氧树脂。 （4）加入无机填料 在环氧树脂中加入无机填料，可以提高胶粘剂的耐热性能。例如在以E-51环氧树脂为主，200聚酰胺为固化剂的胶黏剂中加入50份轻质碳酸钙，100℃剪切强度可由 2.3MPa 提高到 3.8MPa ，若加入某些活性填料，如改性黏土等，250℃尚有0.2MPa的强度，反之若不加入活性黏土，则没有强度。 环氧树脂应用 （1）室温固化胶黏剂 DG系列室温固化胶黏剂 、CTBN改性环氧树脂为主体的胶黏剂 （2）中温固化胶黏剂 单组份：脲类衍生物及潜伏性固化剂为固化体系 双组份：间苯二胺与4,4-二氨基二苯甲烷的低熔点共混物 （3）高温固化胶黏剂 J-27H 、SJ-2结构胶黏剂、聚砜改性环氧树脂结构胶黏剂 （4）吸波胶黏剂 （5）非金属材料用胶黏剂 聚氨酯改性环氧树脂和聚丙烯酸酯改性环氧树脂 7.3.2 酚醛树脂胶黏剂 合成 热固性耐热树脂：以氧化锌、二氧化锰、氢氧化钡等作为催化剂，苯酚:甲苯≤1（摩尔比）制备。 热塑性耐热树脂：以草酸、盐酸、钨酸、钼酸等做为催化剂，苯酚:甲苯≥1（摩尔比）制备。 改性 优点：低成本、耐高温胶黏剂具有强度高、耐久性能等特点 缺点：固化时产生较多的挥发分，而且固化压力大。 单纯的酚醛树脂脆性大，很少单独使用，多数情况下对其进行改性，主要有丁晴橡胶改性。 丁腈橡胶改性酚醛树脂胶黏剂 反应方程式如下： 首先将丁腈橡胶加入硫化剂，混炼中与酚醛树脂共同溶于乙酸乙酯中，制备出溶液型胶黏剂，依靠酚醛树脂羟甲基固化，同时也与混炼丁腈橡胶的腈基发生缩合反应，教交联成为一体，提高了耐久性能。 缩丁醛改性酚醛树脂胶黏剂 最早的缩丁醛改性酚醛树脂胶黏剂具有粘度较低、韧性好、耐久性能优异等特点；但耐热性能较差，导致这类胶黏剂使用温度多在150℃一下，目前应用领域逐渐减少。 缩丁醛结构式： 缩丁醛改性环氧树脂