環氧樹脂膠粘劑原理分析及粘接強度增強7種方法

2019/12/6 閱讀數:

性能:環氧樹脂膠粘劑系由環氧樹脂加固化劑,填料等配制而成。粘接強度高,硬度大,剛性好,能耐酸,堿,油和有機溶液,固化收縮小,可做為金屬,水泥,陶瓷,玻璃,石料,木材,熱固性塑料等材料的結構膠粘劑和建筑灌封材料。

原理分析:配方中,環氧樹脂和聚氯乙烯樹脂為主要膠粘成分;鄰苯二甲酸二辛脂為增塑劑;石英粉和白炭黑為填充改性劑;三氟化硼甘油,三氟化硼苯胺,二縮三乙二醇胺為固化劑;磷酸為酸化劑,并起固化促進作用及增加對金屬的粘合力。

雙組分室溫固化的環氧膠粘劑。被粘合的表面上涂以本品后,施加一定壓力。即可讓其在室溫下固化。出固化條件為:16.5攝氏度時14-16秒,25攝氏度時7-9秒,30攝氏度時4-6秒。主要用于各種金屬與金屬,金屬與非金屬,以及各種硬塑料制品的粘合,具有很高的粘接強度。

環氧膠粘劑粘接強度增強方法:雖然環氧膠粘劑的粘接強度比較高,但對于一些高強結構粘接仍感不足,還需進一步提高粘接強度,可通過如下一些途徑進行增強。

一些高性能的環氧樹脂,如AG一80、AFG一90、酚醛環氧樹脂、似盼F環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、液晶環氧樹脂、TDE一85(IJ())、731等,單獨配合或與雙酚A型環氧樹脂共混,都具有很高的粘接強度。液晶環氧樹脂是一種高度分子有序,深度分子交聯的聚合物網絡,可形成自增強結構,力學性能相當優異。少量液晶環楓樹脂與B144環氧樹脂共混,固化物的拉伸強度和沖擊強度明顯拋島。

固化劑對環氧膠粘劑的粘接強度有重要影響,選用能使環氧膠固化后粘接強度高的固化劑,如雙氰胺、間苯二胺、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縮胺、甲基六氫苯酐、均苯四酸二酐/苯酐(20/28)、2一乙基一4一甲基咪唑、線性酚醛樹脂等。

環氧樹脂預先與CTBN接枝,以多醚胺(聚醚胺)作為內增韌型固化劑,采用雙重增韌體系,使室溫固化環氧膠粘劑的室溫剪切強度達到35MPa。90~剝離強度超過3.5kN/m。

填充劑的加入降低了固化物的熱膨脹系數和固化收縮率,減小了內應力。當超負荷作用出現裂紋時,有填料的膠層還能阻止裂紋擴展,從而提高了粘接強度。例如用于金屬結構粘接的環氧膠粘劑,加入適量的鐵粉可提高剪切強度。增強性的填充劑有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化鋁、超細硅酸鋁、輕質氧化鑲、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超細煅燒高嶺土、氧化鐵粉、鐵粉、鋁粉、鋅粉、玻璃磷片、不銹鋼鱗片、白云石粉等。

晶須是在特殊條件下以單晶形式生長而成的直徑極小的纖維,具有高度有序的原子排列結構,因而可接近原子間價鍵的理論強度,用于增強環氧膠粘劑潛力極大。可用的晶須有氧化鋅晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、硼酸鋁晶須、鈦基晶須、羥基磷灰石晶須、氫氧化鎂晶須、堿式硫酸鎂晶須、碳化硅晶須等。

玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚酰胺纖維(Kevlar纖維)、維綸纖維、聚乙烯醇纖維、聚苯硫醚纖維、不銹鋼纖維、玄武巖纖維、奠來石纖維等都可對環氧膠粘劑增強。

加入適當適量的硅烷偶聯劑,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,都能有效提高環氧膠粘劑的粘接強度。例如環氧膠粘接鋁,加入KH一550(1%)的剪切強度為11.6.MPa;而無偶聯劑的僅為9.7MPa。

膜狀環氧膠簡稱環氧膠膜,制造時多選用相對分子質量高的雙酚A型固體環氧樹脂和多官能環氧樹脂。在粘接時膠膜容易保證膠層的厚度均勻一致,因此粘接強度很高。

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