环氧树脂ppt课件

第三章环氧树脂胶粘剂 1 环氧树脂是指一个分子中含有两个或两个以上环氧基 并在适当的固化剂存在下能形成三维网络结构的低聚物 属于热固性树脂 具有优良的力学性能 电绝缘性能 耐药品性能和粘结性能 2 胶粘剂的性能 品种和应用等都有了突飞猛进的发展 环氧树脂及其固化体系以其独特的优异性能和新型环氧树脂 新型固化剂和添加剂的不断涌现 而成为性能优异 品种众多 适应性广泛的一种重要胶粘剂 3 由于环氧树脂胶粘剂的粘接强度高 通用性强 对各种金属材料 非金属材料 热固性材料等均有优良的粘接性能 因此有 万能胶 之称 已在航空航天 汽车 机械 建筑 化工 轻工 电子电器以及日常生活等领域得到广泛应用 4 第一节环氧树脂胶粘剂的组成 基本组成是环氧树脂和固化剂 根据不同应用要求可添加增韧剂 增塑剂 稀释剂 促进剂 填充剂 偶联剂及抗氧剂等 5 一 环氧树脂环氧树脂品种很多 在胶粘剂配方中常用的环氧树脂按分子结构分为两类 缩水甘油基型环氧树脂 由环氧氯丙烷与含活泼氢原子的有机化合物 如多元酚 多元醇 多元胺等 缩聚而成环氧化烯烃型环氧树脂 是从含不饱和双键的低相对分子质量或高相对分子质量的直链 环状化合物制备得到 6 1 缩水甘油醚型环氧树脂由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷经缩聚反应而得 最具代表性的品种是双酚A型环氧树脂 在世界范围内其产量占环氧树脂总量的75 以上 其应用遍及国民经济的各个领域 因此被称为 通用型环氧树脂 7 1 双酚A型环氧树脂亦称为E型环氧树脂 是由环氧氯丙烷与双酚A在NaOH作用下反应而制成的 通过控制环氧氯丙烷与双酚A的摩尔比 可制得各种相对分子质量的环氧树脂 具有粘接强度高 粘接面广 固化收缩率低 稳定性好 耐化学药品性好 力学强度高以及电绝缘性优良等性能 但也存在耐候性差 冲击强度低和不太耐高温等缺点 8 2 四溴双酚A型环氧树脂 具备通性 由于含溴 因此具有优良的阻燃性能 9 3 氢化双酚A型环氧树脂 由双酚A加氢后制成的脂环状二元醇与环氧氯丙烷聚而得到 固化产物除具有双酚A型环氧树脂的特性外 还具有粘度小耐候性好 耐电晕 耐紫外线照射的特点 且抗冲击强度优于一般脂环族环氧树脂 10 4 双酚F型环氧树脂 特点 粘度低 流变性好 其粘度约是相同相对分子质量双酚A型环氧树脂的一半 适用于低温场合 11 5 双酚S型环氧树脂 粘度低 反应活性高 固化产物热变形温度比双酚A型环氧树脂高40 60 12 6 脂肪族多元醇缩水甘油醚 以长链的脂肪族链为主链 链段可以自由旋转 有优越的柔韧性 主要用来改善双酚A型环氧树脂及线性酚醛树脂固化产物的脆性 但若用量过多 可使固化物的耐热性 耐药品性 耐溶剂性大幅下降 13 7 线型酚醛多缩水甘油醚 由线型酚醛树脂与环氧丙烷反应制得 主链含有多个苯环 环氧基在3个以上 因此 固化产物交联密度大 耐热性较双酚A型环氧树脂高30 左右 刚性好 力学强度 耐碱性优于酚醛树脂 主要用于耐高温粘合剂 14 8 线型邻甲酚甲醛多缩水甘油醚 结构与线型酚醛多缩水甘油醚基本相同 只是在邻位苯环上有甲基存在 在耐水性和低熔体粘度等方面都优于前者 它和酚醛树脂固化后的产物玻璃化转变温度达到180 以上 经高压煮24h后仍保持良好的电性能及力学性能 15 9 间苯二酚甲醛环氧树脂 间苯二酚与甲醛在草酸催化下缔合成低相对分子质量的间苯二酚甲醛树脂后 再在NaOH作用下与环氧氯丙烷反应制得间苯二酚甲醛四缩水甘油醚环氧树脂 特点 具有较高的活性 固化物的耐热性 耐腐蚀性及电性能优良 可用做耐高温胶粘剂 也可用做其它环氧树脂的改性剂 16 2 缩水甘油酯型环氧树脂以苯二酸二缩水甘油酯为例 该树脂的特点是粘度低 与常温固化剂反应速度快 与中高温固化剂配合试用期长 在一定温度是具有高反应性 与酚醛树脂及环氧树脂相好溶性 固化物的力学性能与双酚A型环氧树脂大体相同 耐热性低于双酚A型环氧树脂 耐水 酸 碱性不如双酚A型环氧树脂 但有优良的耐候性 17 缩水甘油酯树脂的固化反应活性比双酚A型环氧树脂高 因此产物在超低温度 196 下仍具有良好的粘接强度 二聚二缩水甘油酯是以不饱和脂肪酸二聚体为原料制备的树脂 具有固化后尺寸稳定性好 抗冲击强度高 耐水防潮性好的优点 主要用于制造土木建筑用密封胶 18 3 缩水甘油胺型环氧树脂由多元胺同环氧氯丙烷反应脱去HCl制得 固化物的耐热性 力学强度都远远超过双酚A型环氧树脂 与二氨基二苯甲烷或二氨基二苯砜的组成物 对碳纤维有良好的浸润性和粘接强度这类复合材料主要用于飞机 航天器材和运动器材的制造 19 4 脂环族环氧化物由丁二烯 丁烯醛 环戊二烯制成的环族二烯烃 再用过氧化醋酸等氧化制得 这类环氧化物的环氧基直接连在脂环上 它们和酸酐 芳香胺固化后得到的产物具有较高的耐热性 电绝缘性和耐候性 但固化物性脆 耐冲击性能较差 有些产品经多元醇醚化后可以改善脆性 20 5 线型脂肪族环氧化合物从脂肪族烯烃的双键用过氧化物环氧化而制得的环氧树脂 其分子结构中没有苯环 脂环和杂环 只有脂肪环 国产脂肪族环氧化物主要有环氧化聚丁二烯树脂 型号为D 17 2000 环氧树脂 62000 环氧树脂 是由低相对分子质量的液体聚丁二烯树脂分子中的双键经环氧化而得 其分子结构中有环氧基 双键 羟基 酯基侧链 21 聚丁二烯环氧化物易溶于苯 甲苯 乙醇 丙酮 汽油等有机溶剂中 易与酸酐类固化剂反应 固化后的产物有良好的热稳定性 耐热温度大于230 具有突出的抗冲击性 但固化后产品收缩率较大 22 6 混合型环氧树脂4 5 环氧环己烷 1 2 二甲酸二缩水甘油酯 环氧树脂 712环氧树脂 是由四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯 711环氧树脂 用过氧化物环氧化而成 是一种分子中含有两个缩水甘油酯基和一个脂环族环氧基的新型三官能团环氧树脂 23 7 改性环氧树脂 1 有机硅改性环氧树脂有机硅聚合物 聚硅氧烷 来改性环氧树脂 能大大改善环氧树脂耐热性 耐水性 韧性 耐候性较差等缺点 聚硅氧烷和环氧树脂的相溶性较差 不易共混 所以通常采用反应的方法来改性 在催化剂作用下 由低相对分子质量聚硅氧烷的烷氧基 羟基 氨基 羧基等活性基团与低相对分子质量环氧树脂的仲羟基及环氧基反应而得 24 由于有机硅和环氧树脂两者的结合发挥了各自的特点又相互弥补了各自的缺陷 因此这一产品得到普遍的重视 发展很快 品种极多 主要产品有665 有机硅环氧树脂等 有机硅改性环氧树脂具有优异的力学性能 电性能 耐热性和粘结性能 可用于高温 高湿 温度剧变环境下使用的防护涂料和绝缘材料 如矿用机械 电气机车 电缆接头 水下设置以及高级电动机 潜水电动机线圈浸渍材料等 25 2 有机钛改性环氧树脂由正钛酸丁酯和低相对分子质量双酚A型环氧树脂的羟基进行脱醇反应而得 用有机钛来改性双酚A型环氧树脂 可使改善和提高防潮性 电气性能及热老化性 主要产品有670 环氧树脂 有机钛环氧树脂有较好的电性能 耐热性和粘结性 广泛用于电器 电机工业 26 3 氟化环氧树脂主要是氟化双酚型缩水甘油醚环氧树脂由各种氟化双酚化合物和环氧氯丙烷聚合而成特点 具有良好的疏水性 耐湿性 热稳定性 耐老化性 阻燃性 韧性 介电性等 摩擦因数小 表面张力小 浸润性好 粘结强度高等 由于其价格昂贵多用于特殊用途 其折光率低 与双酚A型环氧树脂共混可调整其折射率 并能提高浸润性和粘结强度 用做光纤的粘结剂 27 4 甲基 丙烯酸环氧酯环氧树脂的环氧基和 甲基 丙烯酸开环酯化后生成 甲基 丙烯酸环氧酯 又称为乙烯树脂 它既保持了环氧树脂固化收缩率偏低 耐化学药品性 电绝缘性能优异的特点 又能像不饱和聚酯那样可以在过氧化物引发下室温固化 且能在 线辐射下快速光固化 28 二 固化剂单纯的树脂几乎没有多大的使用价值 用环氧树脂做胶粘剂时需要在固化剂作用下才能发挥作用 加入固化剂的作用 使线型分子转变为三维网状立体结构 不溶不熔的高聚物 常称为固化产物 固化剂的种类很多 可根据可用时间 固化温度 固化时间 发热现象及固化后的性能加以选择 29 1 固化剂分类a 根据固化剂和环氧树脂的固化机理及固化剂的化学结构分类 显在型 潜伏型 加成聚合型 催化型 多元胺型 单一多元胺 直链脂肪胺 改性胺 酸酐型 单官能团酸酐 双官能团酸酐 游离酸酸酐 聚酰胺 芳香胺 脂肪胺 酚醛型 聚硫醇性 阴离子聚合型 叔胺和咪唑类化合物 阳离子聚合型 30 显在型 固化剂即普通的固化剂 潜伏型 固化剂是与环氧树脂以配合的形式在一定温度 25 下长期稳定贮存 一旦暴露在热 光 湿气中则容易发生固化反应 这类固化剂基本上是用物理和化学方法封闭其固化剂活性 31 b 按固化温度分类 在室温下能固化的 低温固化剂 低于室温 很少 仅有多元异氰酸酯 聚硫醇两种 在室温至50 固化的 室温固化剂 室温 50 很多 如脂肪族多胺 脂环族多胺 低相对分子质量聚酰胺 改性的芳香胺等 50 100 固化的 中温固化剂 如脂环族多胺 叔胺 咪唑类 三氟化硼络合物等 100 以上固化 高温固化剂 如芳香胺 酸酐 甲阶酚醛树脂 氨基树脂 双氰胺等 32 对于高温固化体系来说 固化过程分两个阶段 最初用较低的温度固化 在达到凝胶状态或比凝胶稍高的状态 称为预固化 时 用高温加热进行后固化 33 2 多元胺类固化剂有脂肪胺 芳香胺 脂环胺及改性胺等 可在一定条件下固化环氧树脂 形成特定性能的固化物 多元胺固化剂除了单独使用或改性外还可以混合使用 由于多元胺的混合而使多元胺混合物的熔点降低 使之易与环氧树脂互溶 从而方便使用 34 单独使用多元胺对人的皮肤和粘膜有刺激性 与环氧树脂配比要求严格 以及多元胺的强碱性易与空气中的co2生成盐等弊病 所以经常使用改性多元胺 改性多元胺是在不损害原来多元胺性能的前提下为了使用方便和改善环氧树脂固化物的性能而对多元胺进行改性得到的改性物 即按其应用目的而进行的化学改性 35 芳香族多元胺与环氧树脂混合时难以形成均一体系 因此需要进行加热才能使芳香族多元胺均匀的分散于环氧树脂中 但是加热会使实际使用期变短 为了解决这一问题 常采用共熔混合法 这样可以使单一芳香胺的熔点降低 甚至当两个熔点都较高的芳香胺共熔混合后可以变成液体 最普通的方法是用60 75 的间苯二胺 m PDA 和40 25 的4 4 二氨基二苯甲烷 DDM 混合而得到共熔混合物 用其固化的环氧树脂固化物的性能与单独使用芳香族多元胺固化环氧树脂固化物的性能没有差异 36 3 酸酐类固化剂环氧树脂和多元酸反应速度很慢 由于不能生成高交联度产物 因而不能作为固化剂之用 酸酐由于具有使用寿命长 固化反应缓慢 放热量小 收缩率低 产物的耐热性高 对皮肤基本上没有刺激性 产物的力学强度 电性能优良等优点而成为一类重要的固化剂 酸酐大多数是固体 室温下难与环氧树脂混合 因此 常用在室温下呈液态的酸酐共熔混合物或把酸酐与环氧化物反应生成的加成物来使用 37 酸酐固化剂种类很多 从使用方面分类可分为单一 简单混合 共熔混合和改性酸酐 不过改性酸酐类型较少 从化学结构方面可分为直链脂肪族 芳香族和脂环族酸酐 按官能团分类则有单官能团 双官能团 和多官能团酸酐 一般多官能团酸酐几乎无实用价值 38 4 高分子预聚体有些带有氨基 酚羟基 羧酸基等活性基团的高分子预聚体广泛用作环氧树脂固化剂 如低相对分子量的聚酰胺 酚醛树脂 氨基树脂端羧基聚酯 39 1 低相对分子质量聚酰胺低相对分子质量聚酰胺是一种改性的多元胺 常由亚油酸二聚体和脂肪族多元胺反应制得M 500 9000 聚酰胺树脂几乎没有挥发性和毒性 可与其他固化剂配合使用 用量范围大 与环氧树脂配合后可用时间长 能室温固化 固化树脂的粘结性非常好 可粘接金属 如钢 铝 或非金属 如玻璃 陶瓷 皮革 塑料 木材等 40 2 线型酚醛树脂固化剂在酚醛树脂中含有大量的酚羟基 在加热条件下可固化的环氧树脂 形成高度交联的结构既保持了环氧树脂的粘附性 又保持了酚醛树脂的耐热性 使酚醛树脂 环氧树脂可以在260 下长期使用 41 3 聚酯树脂固化剂聚酯树脂末端的羟基或羧基可以与环氧树脂中的环氧基发生反应而使环氧树脂固化 固化物韧性 耐热性 电性能以及粘结性都十分优良 42 4 液体聚氨酯固化剂聚氨酯固化剂中氨基可与环氧树脂中环氧基发生开环反应 异氰酸酯基可以与环氧树脂中的羟基或开环反应生成的羟基 发生反应而使环氧树脂固化 由于把聚氨酯中醚键引进到环氧树脂交联网络中 所以固化物的韧性较好 因此固化物具有低的透湿性和吸水性 43 5 聚硫橡胶固化剂聚硫橡胶固化剂以液态聚硫橡胶和多硫化合物的形成提供使用 液态聚硫橡胶是一种低相对分子质量的粘稠液体 其相对分子质量一般为800 3000 以多种样品提供使用 聚硫橡胶本身硫化后 具有良好的弹性和粘附性 并且耐各种油类和化学介质作用 是一种通用的密封材料 当液态聚硫橡胶和环氧树脂混合后 封端的硫醇基 SH 可以和环氧基发生化学反应 从而参加到固化后的环氧树脂结构中 赋予环氧树脂固化物较好的柔韧性 一般结构的多硫化物其末端有硫醇基 SH 结构 是一种低相对分子质量的齐聚物 与普通的叔胺或多元胺或多元胺固化剂并用 可在室温下固化 44 5 潜伏型固化剂环氧树脂潜伏型固化剂可通过物理或化学方法 对普通使用低温和高温固化剂的固化活性加以改进而得到 既可将一些反应活性高而贮存稳定性差的固化剂的反应活性进行封闭 钝化 也将一些贮存稳定性好而反应活性低的固化剂的反应活性提高 激发 最终达到使用固化剂在室温下加入到环氧树脂中对具有一定贮存稳定性 而在使用时通过光 热等外界条件将固化剂的反应活性释放出来 从而达到使环氧树脂迅速固化的目的 45 潜伏性固化剂的种类主要有改性脂肪胺 如酮亚胺型固化剂 咪唑类 胺 三氟化硼络合物及其盐类 硼酸酯类的硼胺络合物 双氰胺 有机酰肼 氨基 亚胺化合物 微胶囊型固化剂等 双氰胺和有机酰肼用做固化剂时固化温度高 一般加入固化促进剂以降低固化温度 46 三 促进剂环氧树脂固化剂反应 应除一般的脂肪胺和部分脂环胺类固化剂可在常温下固化外 其他大部分脂环胺 芳香胺以及几乎全部的酸酐固化剂 都需要在较高温度下才能发生固化交联反应 采用固化促进剂能降低固化温度 加速环氧树脂固化 缩短固化时间 47 常用的固化促进剂 48 四 增韧剂增韧剂是一类增加固化产物韧性的物质 它分为 非活性增韧剂 分子中不带活性基团 不参与固化反应 仅仅是物理变化的添加物 本身粘度小 有利于浸润扩散和吸附 如邻苯二甲酸二甲 乙 丁 戊 辛酯 活性增韧剂 带有活性基团 直接参加固化反应 其能很大程度上改善环氧树脂的脆性 容易开裂的缺点 可提高树脂冲击强度和伸长率 如聚酰胺 聚硫橡胶 不饱和聚酯树脂 液体丁腈橡胶等 49 五 稀释剂稀释剂的作用 降低粘度 提高浸润性 便于混合均匀 稀释剂可分为活性稀释剂和非活性稀释剂 50 非活性稀释剂 a 与环氧树脂相容 但并不参与环氧树脂的固化反应 因此 与环氧树脂互溶性差的部分在固化过程中分离出来 完全互溶的部分也依沸点的高低不同而从环氧树脂固化物中挥发掉 b 作用 环氧树脂固化物的强度和模量下降 但伸长率提高了 c 常见的非活性稀释剂有 邻苯二甲酸二丁酯 二辛酯 丙酮 松节油 二甲苯 醋酸乙酯 二甲基甲酰胺 煤焦油等 51 活性稀释剂 主要是指含有环氧基团的低分子环氧化合物 它们可以参加环氧树脂的固化反应 成为环氧树脂固化物的交联网状结构络合物的一部分a 分类 单环氧基 双环氧基 三环氧基活性稀释剂如 丙烯基 缩水甘油醚 丁基 缩水甘油醚 苯基 缩水甘油醚 对于胺类固化剂反应活性较大 烯烃 脂环族 单环氧基稀释剂对酸酐类固化剂反应活性较大 52 六 填料加入填料的目的 作为增量剂 以期降低成本制造 改善某些性能 加入填料的作用 可降低固化时收缩率和热膨胀系数 增加热导率 提高耐热性能 提高粘着力 提高硬度 提高强度 腐蚀性能 调节润滑能力 改善操作工艺环境等 53 七 偶联剂偶联剂就是分子两端含有性质不同基团的化合物 其一端能与被粘物表面反应 另一端能与胶粘剂分子反应 以化学键形式将被粘物及胶粘剂紧密地连接在一起 改变了界面性质 增大了粘结力 提高了粘接强度 耐热性和耐湿热老化性能 54 总结 掌握环氧树脂胶粘剂的组成 55 第二节环氧树脂胶粘剂的性能及典型种类 56 一 环氧树脂胶粘剂的性能特点优点 1 环氧树脂胶粘剂含有多种极性基团和活性很大的环氧基 因而与金属 玻璃 水泥 木材 塑料等多种极性材料尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力 同时环氧固化物的内聚强度也很大 所以其粘接强度很高 57 2 环氧树脂胶粘剂固化时 基本不产生分子易挥发物 胶层的体积收缩率小 约为1 2 是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一 加入填料后可降到0 2 以下 环氧固化物的线膨化系数也很小 因此内应力小 对粘接强度影响小 加之环氧固化物的蠕变小 所以胶层的尺寸稳定性好 58 3 环氧树脂固化剂及改性剂的品种很多 可通过合适的配方设计 使胶粘剂具有所需要的工艺性 如快速固化 室温固化 低温固化 水中固化低粘度 高粘度等 并具有所需要的使用性能 如耐高温 耐低温 高强度 高柔性 耐老化 导电性等 59 4 与多种有机物 单体 树脂 橡胶 和无机物 如填料等 具有良好的相溶性和反应性 易于进行共聚 交联 共混 填充等改性 以及提高胶层的性能 5 耐腐蚀性及介电性能好 能耐酸 碱 盐 溶剂等多种介质的腐蚀 体积电阻率为 介电强度为16 35kv mm 60 环氧树脂胶粘剂的不足 1 未增韧时 固化物一般较脆 抗开裂 抗冲击性能差 2 对极性小的材料 如 氟塑料等 粘接力小 必须先进行表面活化处理 有些原材料 如活性稀释剂 固化剂等 有不同程度的毒性或刺激性 设计配方时应尽量避免选用 施工操作时应加强通风和防护 61 二 环氧树脂胶粘剂的分类分类方法和分类指标尚未统一 按胶粘剂的形态分类 无溶剂型胶粘剂 有机 溶剂型胶粘剂 水溶性胶粘剂 可分为水乳型和水溶型 膏状胶粘剂 薄膜状胶粘剂等 62 按固化条件分 冷固化胶 不加热固化胶 热固化胶 光固化胶 潮湿面及水中固化胶 潜伏性固化胶 按粘接强度分 结构胶 次受力结构胶 非结构胶 按用途分 通用型胶粘剂 特种胶粘剂 按固化剂类型分类 胺固化环氧胶 酸酐固化胶 按组分分 单组分胶 双组分胶 63 三 环氧树脂胶粘剂的典型类型1 通用环氧树脂胶粘剂通用环氧树脂胶粘剂是指在常温下固化 使用方便 对各种金属 非金属具有良好粘接性的胶种 这种胶经加热后性能更好 固化的胶层有一定的耐温 耐水 耐化学药品性 主要用于承受压力不大的零部件 用于一般设备零件的装配及修理 64 2 室温固化环氧树脂胶粘剂室温固化环氧树脂胶粘剂是指在室温 15 40 下不加热就能固化的环氧胶粘剂 它具有很大的优越性 因为在许多场合下不希望或不允许甚至不可能加热固化 如在航天 机械及电子工业中某些大型或精细部件的粘接 飞机破损的快速修补 土木建筑 桥梁 水坝的修补加固和补强 农机修配和保护 潮湿表面和水中的粘接等 所以这种胶粘剂发展很快 用量很大 成为环氧胶粘剂的一个重要品种 65 室温固化环氧树脂胶粘剂的种类 通用型室温固化胶室温快速固化环氧胶潮湿面和水下固化环氧胶特点 1 室温快速固化环氧胶粘剂可在几小时 甚至几十分钟内固化 适用于快速定位 装配 灌封 快速修补和应急粘接等场合 因此 要求环氧树脂胶粘剂和固化剂具有很高的活性 66 2 水下固化环氧树脂胶粘剂与普通环氧胶粘剂的最大不同点是水下固化环氧胶粘剂中采用了能在水下固化的固化剂 如酮亚胺 酚醛胺及改性物 以及相当数量的吸水性填料 如氧化钙 氧化镁等 67 3 耐高温环氧胶粘剂随着科学技术的发展 航空航天 电子等现代高新科技领域对胶粘剂的耐热性提出了更高的要求 如要求用耐高温120 以上的胶粘剂来粘接高马赫数超音速飞机结构部件 大型飞机发电机组 核电站的一些重要部位要求 使用温度180 200 的绝缘胶粘剂 车辆离合器摩擦片 制动带的粘接需要能在250 350 工作的结构胶粘剂 现代工业对耐高温胶的需求正不断增长 耐高温环氧胶粘剂是一个重要品种 68 耐高温环氧树脂胶粘剂的特点 粘接强度高 综合性能好 使用工艺简便 突出优点 固化过程中挥发物少 仅 0 5 1 5 左右 收缩率小 一般在0 05 0 1 左右 可在 60 232 下长期工作 最高使用温度可达260 316 69 耐高温环氧胶粘剂的组成 耐高温环氧树脂 主要有双酚S型环氧树脂 酚醛环氧树脂 缩水甘油型多官能团环氧树脂 脂环族环氧树脂 耐高温固化剂 主要有芳香胺 芳环或脂环酸酐 酚醛树脂 有机硅树脂 双氰胺等 增韧剂 有端羧基丁腈橡胶 聚酚氧树脂 聚砜树脂 聚芳砜 聚醚酮 聚醚醚酮等 填料抗热氧剂 70 4 环氧树脂结构胶粘剂结构胶粘剂是指粘接受力结构件的一类胶粘剂 在结构件的连接上 比传统的铆接 焊接 螺纹连接具有更大的优越性 环氧树脂结构胶粘剂是其中一个十分重要的品种 环氧树脂结构胶粘剂的特点 强度和韧性大 综合性能好 粘接的安全可靠性高 配方设计灵活 可选择性大 能适应各种使用要求 使用工艺简便 环氧结构胶粘剂均为环氧增韧体系 为聚合物复合型结构胶粘剂 71 常用的增韧剂 低聚物和高聚物 1 增韧环氧树脂的低聚物增韧环氧树脂的低聚物主要有液体聚硫橡胶 液体丁腈橡胶 低分子聚酰胺 异氰酸酯预聚体等 特点 本身柔性好 大多数含有能与环氧树脂反应基团的低分子聚合物 固化后成为环氧固化物的柔韧链段 应用 主要用来配制室温或中温固化 具有中等强度和韧性 耐热性不很高的无溶剂环氧结构胶粘剂 72 2 环氧树脂增韧用的高聚物增韧环氧树脂的高聚物主要有相对分子量高的橡胶和热塑性树脂 尤其是耐热性高的热塑性树脂如丁腈橡胶 尼龙 聚砜 聚醚酮 聚醚醚酮等 特点 本身的韧性大 强度高 有的耐热性很高 与环氧树脂有一定的相溶性 固化过程中能产生相分离 在固化物中形成海岛结构或互穿网络结构 从而使固化物具有高强度和高韧性 应用 主要用来配制中温或高温固化的具有高强度 高韧性和较高耐热性的环氧结构胶粘剂 用于主受力结构件的粘接 如金属蜂窝结构和板金结构的粘接 飞机 火箭 船舶 车辆 重型机械等的受力结构件的粘接 73 环氧结构胶粘剂的应用 在航空和宇航工业中大量用于制造蜂窝夹层结构 全粘接板金结构 复合金属结构 如钢 铝 铝 镁 钢 青铜等 和金属聚合物复合材料的复合结构 74 例如 用做机翼蒙皮 机身壁板 人造卫星结构 火箭发动机壳体等 造船工业 用于螺旋桨与桅轴的粘接 曲轴的粘接 机械制造业 用于重型机床丝杆的套镶粘接 其精度和强度均大于整个丝杆 土木建筑 快速发展 广泛用于房屋 桥梁 隧道 大坝等的加固 锚固 灌注粘接 修补等方面 75 总结 了解不同类型的环氧树脂胶粘剂的应用条件及特点 76