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耐高温环氧树脂胶黏剂研究进展
作者：苏江
来源：《建材发展导向》2014年第01期
摘 要：耐高温环氧树脂具有很强的结胶性、制作工艺简单、综合性能很好，被广泛应用于生活和工业的各个领域。耐高温环氧树脂胶黏剂的耐高温性能主要取决于固化物的热氧化稳定性和热变形温度，固化物的基团结构距离越短，其交联密度就越大，分子链上的脂环、芳环、杂环等耐高温基团就会也多其热变形温度也会随之增加，文章通过对耐高温环氧树脂胶黏剂的制备方法、影响因素等问题，对耐高温环氧树脂进行深入研究。
关键词：耐高温环氧树脂；胶黏剂；研究进展
1 耐高温环氧树脂发展现状分析
1.1 耐高温环氧树脂概述
耐高温环氧树脂是的化学添加剂有很多，改性剂和固化剂都是添加剂中最为常用的固态胶黏剂，在高温条件下，耐高温环氧树脂胶黏剂的稳定性很好，其环氧基团和极性基团的结构非常稳定，应用在工业材料当中，可以使工业材料具有很高的粘结力，同时耐高温环氧树脂的内环结构还具有很强的胶结强度。
1.2 耐高温环氧树脂应用范围
耐高温环氧树脂胶黏剂以其优异的性能被广泛应用在航天、航空、电力、核电、电子等现代技术要求高的发展领域，例如：核电站的重要构件组成部位都要使用耐高温200度以上的环氧树脂胶黏剂；车辆离合器、制动带等设备粘结也需要能在260～320℃工作的环氧树脂胶黏剂；火箭发动机的部件连接其瞬间温度会高达450～550℃的高温，所以在部件连接过程中也会用到耐高温环氧树脂胶黏剂。与其他耐高温胶黏剂相比，环氧树脂胶黏剂具有制作工艺简单、综合性能好、结交强度高、收缩率小、固化挥发物少等性能优点。因此，要满足我国现代工业对胶黏剂的耐高温要求就必须加强环氧树脂胶黏剂的研究。
2 环氧树脂胶黏剂耐温性的影响因素
目前，我国对胶黏剂的定义依据仍然没有确定，对其分类的办法没有统一标准，所以耐高温环氧树脂胶黏剂在一定的时间内、其介质、温度中保持要求的胶结结构强度，或强度保持率来测定的。环氧树脂胶黏剂的耐高温性主要取决于固化物的热氧化稳定性和热变形稳定性。前者决定了胶黏剂的使用温度极限，后者则决定了胶黏剂高温下的化学力学性能。所以影响其耐高温性质的主要因素是环氧树脂胶黏剂分子之间和分子结构之间的相互反应性。
高性能环氧树脂胶黏剂研究概况
本文主要围绕高性能环氧树脂胶黏剂展开研究，通过分析其具体分类和固化作用机理等，探究不同类型的环氧树脂胶黏剂的具体应用方向，推动其实现更好地发展。
标签：高性能；环氧树脂胶黏剂；应用研究
1.环氧树脂胶黏剂分类
以其固化温度的高低作为分类依据，环氧树脂胶黏剂可以划分为高温固化、冷固化和热固化三种形式，根据其应用的特点又分别有不同的应用。当温度高于一百五十摄氏度时，一般是高温固化，当温度在三十六度到一百二十度之间时，称之为热固化，同时以九十九度为界，低于该数值的是次中温固化，高于该界限的是中温固化。温度低于三十五度的则称之为冷固化。以其具体用途作为分类依据，环氧树脂胶黏剂该可以分为特种胶黏剂和通用性胶黏剂两类。
2.环氧树脂胶黏剂固化机理
环氧树脂胶黏剂是一种有机物质，其具有粘结性能的原因之一及该物质的组成基团等相对较多，醚基和环氧基等在促进其粘合等过程中发生了重要作用。其在反应过程中可以产生三维交联结构，该类结构可以帮助被黏物形成整体。下图为其固化作用反应机理。
3.具体的高性能环氧树脂胶黏剂研究
3.1耐热性环氧树脂胶黏剂
在时代发展过程中，航空事业作为科技发展的重要领域之一，在其各方面建设过程中也逐渐实现了新的发展。当飞行器在提速等过程中，其与周边大气等产生的摩擦将会进一步提高其表面的温度，有时甚至可以达到近万的温度，这就需要在飞机表面使用不同类型的材料对其进行保护，该类材料与机舱应用的材料是不相同的，因而在建设过程中一般会应用胶粘剂对其进行黏结。但是很明显，普通的胶黏剂并不能满足实际建设的各项要求，因而一般会选择性能相对较好的耐热性的环氧树脂胶黏剂来开展后续各项工作，其在接受摩擦等过程中会发生反应，继而产生黏合性更好的物质，其粘结度大大提高对推动后续各项工作合理开展等具有重要意义。
3.2高韧性环氧树脂胶黏剂
高热性环氧树脂胶黏剂应用过程中，由于其韧性相对较好，因而可以取得相对较为广泛的应用。实际建设工作开展过程中，为了提高环氧树脂胶黏剂的热性，一般选择向黏剂中添加有机硅改性物等物质来对其进行改造，在此基础上开展后
环氧胶粘剂配方中的溶剂选择
(2013-08-03 11:08:44)
标签：
环氧胶粘剂
溶剂选择
教育 分类： 技术分享
溶剂(solvent)和稀释剂(diluent)是用于降低环氧体系的粘度，使树脂和其他组份更好地混合，或者使胶粘剂更好地应用于基材表面。溶剂和稀释剂都是小分量物质，它们在化学和物理学角度均可以和环氧树脂及其固化剂相容。它们的主要区别在于蒸气压。
溶剂的蒸气压相对较高，在特定的环境条件下将会挥发掉。有些溶剂在常温常压下可以迅速挥发，而其他一些溶剂可能需要高温和低于常压下才会挥发。
稀释剂的蒸气压很低，一般在常温下不会挥发。环氧配方体系中添加稀释剂的主要作用，是降低粘度，改善树脂与填料的混合，增加填料添加量，或者改善应用性能。活性和非活性环氧稀释剂已经在SpecialChem的之前一篇文章中讨论过。
本文的重点是讨论在环氧胶粘剂配方中常用的溶剂。环氧胶粘剂配方中需要各种具有不同蒸气压范围，溶解强度和分散能力的溶剂。这些不同要求是由于（1）环氧树脂、固化剂、可使用的有机添加剂种类繁多（2）将环氧应用于基材的方法各异（刷，喷，镘，等等）。
选择溶剂时，需要考虑到其对该树脂的溶解度，以及最终产品所要求的粘度，干燥时间以及润湿效果。所有这些性能都会影响到胶粘剂产品的应用性能和粘接效果。
溶剂的作用（Function of Solvents）
溶剂是用来暂时降低环氧体系的粘度，使其配方中的树脂分子具有更大的可移动性。使用溶剂，主要是由于以下的一个或多个原因：
1. 帮助配方制作时树脂体系的分散，混合和润湿。
2. 降低胶粘剂体系的粘度，使各种组份易于混合，以及使用阶段的更好地分散。 3. 将固体树脂或固化剂液态化，以便其能够在支撑载体上（supporting carrier）使用，或者在基底上干燥成膜。
胶粘剂配方中的溶剂，一般需要溶解不止一种组份（如树脂，固化剂，聚合物添加剂等）。通常需要通过混合不同的溶剂，来达到所要求的溶解度或者满足某种工艺条件（比如干燥时间）。合成树脂及弹性体中所使用的溶剂通常都是有机物，一般都需要混合的溶剂才能达到所需要的性能。极性树脂要求极性溶剂，非极性树脂需要非极性溶剂。溶剂型的胶粘剂通常固含在10-30%，粘度随着具体应用的不同，在1000-30000cps之间变化。
环氧树脂胶粘剂
分类
环氧树脂胶粘剂的品种很多，其分类的方式和分类的指标尚未统一。
⑴按胶粘剂形态分类
无溶剂型胶粘剂、(有机)溶剂型胶粘剂、水性胶粘剂(又可分为水乳型和水溶型两种)、膏状胶粘剂、薄膜状胶粘剂(环氧胶膜)等。
⑵按固化条件分类
1)冷固化胶(不加热固化胶)。又分为：
低温固化胶，固化温度<15℃；
室温固化胶，固化温度15—40℃。
2)热固化胶。又可分为：
中温固化胶，固化温度约80—120℃；
高温固化胶，固化温度>150℃。
3)其他方式固化胶，如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、暗藏性固化胶等。
⑶按胶接强度分类
1)结构胶，抗剪及抗拉强度大，而且还应有较高的不均匀扯离强度，使胶接接头在长时刻内能经受振动、疲劳及冲击等载荷。同时还应具有较高的耐热性和耐候性。通常钢-钢室温抗剪强度>25MPa，抗拉强度≥33MPa。不均匀扯离强度>40kN/m。
2)次受力结构胶，能经受中等载荷。通常抗剪强度17—25MPa，不均匀扯离强度20—50kN/m。 3)非结构胶，即通用型胶粘剂。其室温强度还比较高，但随温度的升高，胶接强度下降较快。只能用于受力不大的部位。
⑷按用途分类
1)通用型胶粘剂。
2)特种胶粘剂。如耐高温胶(利用温度≥150℃)、耐低温胶(可耐—50℃或更低的温度)、应变胶(粘贴应变片用)、导电胶(体积电阻率10-3～10-4Ω·cm)、密封胶(真空密封、机械密封用)、光学胶(无色透明、耐光老化、折光率与光学零件相匹配)、耐侵蚀胶、结构胶等。
⑸其他分类
也可按固化剂的类型来分类，如胺固化环氧胶、酸酐固化胶等。还可分为双组分胶和单组分胶，纯环氧胶和改性环氧胶(如环氧-尼龙胶、环氧-聚硫橡胶胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚氨酯胶、环氧-酚醛胶、有机硅环氧胶、丙烯酸环氧胶等)。
环氧类胶粘剂要紧由和两大部份组成。为改善某些性能，知足不同用途还能够加入增韧剂、稀释剂、、偶联剂等辅助材料。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强，曾有“全能胶”、“大力胶”之称，在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器和日常生活等领域取得普遍的应用。
