环氧树脂型胶黏剂是胶黏剂中重要的品种之一,环氧树脂对各种金属材料、非金属材料(铝、钢、铁、木材、玻璃、混凝土)、热固性材料(如酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯)等都有优良的粘接性能,故有万能胶之称(但它对未经处理的聚烯烃、有机氟、有机硅不能直接粘接)。环氧树脂胶黏剂与各种被粘材料形成粘接,主要有浸润、黏附、固化成型3个步骤。
(1) 浸润
双酚A型环氧树脂的表面张力(4.4~5.7×10-4N/cm),比金属小得多,因此容易浸润。环氧树脂结构中既有疏水的碳氢链段,又有亲水的羟基基团,具有一定的表面活化作用,可以在金属或非金属材料表面形成单分子膜,进行有效的浸润。
(2) 黏附
环氧树脂含有羟基、醚键、环氧基等极性基团,可与许多极性材料的表面通过偶极或离子的作用产生次价键。也可以通过这些极性基团的作用形成氢键等化学键,构成强有力的物理和化学黏附,从而降低了界面张力,形成一个稳定的粘接界面,显示出良好的粘接性能。
(3) 固化成型
环氧树脂本身是一种预聚体,分子量并不大,但在固化剂作用下,通过开环加成聚合和交联反应形成具有三向网络结构的巨大分子,要把这样的分子间结合从其固定位置上拆开,需要用16.75KJ/mol的热量去破坏其内聚力,约是氯丁橡胶的2倍。
环氧树脂胶黏剂有高的剪切、扯离强度和良好的耐热、耐水、耐腐蚀、耐电绝缘性能,能承受较大的力。其某些强度达到或接近于被粘接的金属材料,故是结构型胶黏剂的重要品种。但是一般纯环氧树脂胶黏剂脆性较大,不耐冲击,剥离强度低,绝大多数是二组分型,使用有所不便,故出现了很多改性、复合型环氧树脂胶黏剂。随着胶黏剂的组分、固化条件、胶黏工艺、表面处理的方法的不同,胶黏剂的性能有着很大的变化。环氧树脂胶黏剂的主要成分为环氧树脂、固化剂及固化促进剂。配合助剂及作用见下表:
配合助剂名称 主要作用
活性稀释剂及溶剂
增稠剂、触变剂
偶联剂
填料
助燃剂 降低黏度提高涂胶性能
提高黏度,保护胶型,防坠落、流动
提高初黏强度、耐水、耐候等
降低成本,提高硬度及强度,调节线膨胀系数,导热、导电、导磁
达到不燃或自熄的目的
环氧树脂胶黏剂是性能比较全面、应用极其广泛的一种胶黏剂。
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