环氧树脂胶粘剂原理分析及粘接强度增强的7种方法

           　

发布时间：2021-11-16

       环氧树脂胶粘剂系由环氧树脂加固化剂，填料等配制而成。粘接强度高，硬度大，刚性好，能耐酸，碱，油和有机溶液，固化收缩小，可做为金属，水泥，陶瓷，玻璃，石料，木材，热固性塑料等材料的结构胶粘剂和建筑灌封材料。

       原理分析：配方中，环氧树脂和聚氯乙烯树脂为主要胶粘成分；邻苯二甲酸二辛脂为增塑剂；石英粉和白炭黑为填充改性剂；三氟化硼甘油，三氟化硼苯胺，二缩三乙二醇胺为固化剂；磷酸为酸化剂，并起固化促进作用及增加对金属的粘合力。

       双组分室温固化的环氧胶粘剂。被粘合的表面上涂以本品后，施加一定压力。即可让其在室温下固化。出固化条件为：16.5摄氏度时14-16秒，25摄氏度时7-9秒，30摄氏度时4-6秒。主要用于各种金属与金属，金属与非金属，以及各种硬塑料制品的粘合，具有很高的粘接强度。

       环氧胶粘剂粘接强度增强方法：虽然环氧胶粘剂的粘接强度比较高，但对于一些高强结构粘接仍感不足，还需进一步提高粘接强度，可通过如下一些途径进行增强。

       1.采用高性能环氧树脂

       一些高性能的环氧树脂，如AG一80、AFG一90、酚醛环氧树脂、似盼F环氧树脂、双酚S环氧树脂、液晶环氧树脂、TDE一85(IJ())、731等，单独配合或与双酚A型环氧树脂共混，都具有很高的粘接强度。液晶环氧树脂是一种高度分子有序，深度分子交联的聚合物网络，可形成自增强结构，力学性能相当优异。少量液晶环枫树脂与B144环氧树脂共混，固化物的拉伸强度和冲击强度明显抛岛。

       2.选用增强性固化剂

       固化剂对环氧胶粘剂的粘接强度有重要影响，选用能使环氧胶固化后粘接强度高的固化剂，如双氰胺、间苯二胺、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缩胺、甲基六氢苯酐、均苯四酸二酐/苯酐(20/28)、2一乙基一4一甲基咪唑、线性酚醛树脂等。

       环氧树脂预先与CTBN接枝，以多醚胺(聚醚胺)作为内增韧型固化剂，采用双重增韧体系，使室温固化环氧胶粘剂的室温剪切强度达到35MPa。90~剥离强度超过3.5kN/m。

       3.添加增强性填充剂

       填充剂的加入降低了固化物的热膨胀系数和固化收缩率，减小了内应力。当超负荷作用出现裂纹时，有填料的胶层还能阻止裂纹扩展，从而提高了粘接强度。例如用于金属结构粘接的环氧胶粘剂，加入适量的铁粉可提高剪切强度。增强性的填充剂有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化铝、超细硅酸铝、轻质氧化镶、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超细煅烧高岭土、氧化铁粉、铁粉、铝粉、锌粉、玻璃磷片、不锈钢鳞片、白云石粉等。

       4.无机晶须增强

       晶须是在特殊条件下以单晶形式生长而成的直径极小的纤维，具有高度有序的原子排列结构，因而可接近原子间价键的理论强度，用于增强环氧胶粘剂潜力极大。可用的晶须有氧化锌晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须、钛基晶须、羟基磷灰石晶须、氢氧化镁晶须、碱式硫酸镁晶须、碳化硅晶须等。

       5.纤维增强

       玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维(Kevlar纤维)、维纶纤维、聚乙烯醇纤维、聚苯硫醚纤维、不锈钢纤维、玄武岩纤维、奠来石纤维等都可对环氧胶粘剂增强。

       6.硅烷偶联剂增强

       加入适当适量的硅烷偶联剂，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，都能有效提高环氧胶粘剂的粘接强度。例如环氧胶粘接铝，加入KH一550(1%)的剪切强度为11.6.MPa;而无偶联剂的仅为9.7MPa。

       7.使用膜状环氧胶

       膜状环氧胶简称环氧胶膜，制造时多选用相对分子质量高的双酚A型固体环氧树脂和多官能环氧树脂。在粘接时胶膜容易保证胶层的厚度均匀一致，因此粘接强度很高。

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