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环氧树脂有几大种?环氧树脂胶黏剂分类

2022.07.11 09:14:44   Clicks


环氧树脂胶黏剂的品种很多,其分类的方法和分类的指标尚未统一。按胶黏剂的形态可分为无溶剂型胶黏剂、有机溶剂型胶黏剂、水性胶黏剂(又可分为水乳型和水溶型两种)、膏状胶黏剂、薄膜状胶黏剂(环氧胶膜)等﹔按固化条件可分为冷固化胶、热固化胶及光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏型固化环氧胶等﹔按粘接强度可分为结构胶、次受力结构胶和非结构胶;按用途可分为通用型胶黏剂和特种胶黏剂;按固化剂的类型可分为胺固化环氧胶、酸酐固化环氧胶等;还可按组分或组成来分类,如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、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。


环氧树脂有几大种?环氧树脂胶黏剂分类


一、通用环氧树脂胶黏剂


通用环氧树脂胶是指可在常温下固化,使用方便,对多种金属、非金属材料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、耐化学品性,主要用于承受力不大的零部件,用于一般设备零件的定位、装配及修理。以脂肪族胺类、芳香族胺类、改性胺类、低分子聚酰胺为固化剂的大多数通用型环氧树脂胶黏剂属于这一类。


通用型环氧树脂胶黏剂又有环氧胺类(脂肪胺、芳香胺)、环氧改性胺类、环氧聚酰胺类和其他环氧胶(如咪唑等)。一般通用型环氧树脂胶黏剂在15℃以上可以正常固化,冬季室温低于5℃以下时,因为反应活性降低而不能正常固化,粘接强度显著降低。羟甲基双酚A环氧树脂(712环氧)的活性比一般双酚A环氧树脂的活性能提高十倍,所以可在零度以下固化,有良好的粘接强度。表10-1列出了几种典型通用环氧树脂胶黏剂的性能及用途。

 

二、室温固化环氧树脂胶黏剂


室温固化环氧胶黏剂室温固化环氧胶黏剂是指在室温(15~~40C)下不加热就能固化的环氧胶黏剂。其优势在于:可以在许多不希望或不允许甚至不可能加热固化的场合使用,例如,在航空、机械及电子工业中某些大型或精细部件和塑料部件的粘接,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,文物的修复和保护,潮湿表面和水中的粘接等。

 

三、耐高温环氧树脂胶黏剂


环氧树脂胶黏剂在高温下的性能与两个因素有关:一是环氧树脂胶黏剂的热变形温度,它决定其热力学性能;二是环氧树脂胶黏剂的热氧稳定性。这两个因素和环氧树脂本身的结构及所用的固化剂种类有关。

 

研究表明,连接分子中两个环氧基的线性距离越短,固化后交联密度就越大、固化物热变形温度越高,在高温下的机械强度也就越高。热氧稳定性是指环氧树脂对热氧破坏的稳定性。一般在无氧气存在下,环氧树脂本体热分解温度至少要在300℃以上才能发生。在空气中,一般环氧树脂的热氧化分解在180~200℃就会发生,粘接接头在此温度下于空气中经一段时间老化后,强度下降幅度较大。虽然多数脂环族环氧树脂在200℃以下比较稳定,但在200℃以上,热氧破坏比双酚A型环氧树脂要严重。

 

 

四、 环氧树脂结构胶黏剂


结构胶黏剂一般指能承受较大剪切、拉伸强度,又具有较高剥离、冲击性能的胶黏剂,主要用于结构部位的粘接。在结构件的连接上,粘接比传统的铆接、螺纹连接、焊接具有更大的优越性。环氧树脂结构胶黏剂的显著特点是可在较低温度(80~20℃)、较低压力、较短时间内固化,挥发分少,耐老化性能好等,粘接的安全可靠性高,配方设计灵活,使用工艺简便,可选择性大。此类结构胶除强度较高外,耐温、耐介质、耐老化等性能均优于通用型胶黏剂。


环氧树脂结构胶黏剂的常温剪切强度大于20MPa,不均匀扯离强度高于25kN/m,或者常温下剪切强度稍低于上述指标,但在高温下如150℃以上,仍具有较好的强度,或具有良好的持久强度、耐疲劳等。大多数结构部件所承受的并非纯剪切力,如飞机机翼对剪切强度的要求并不高(一般20MPa左右),而对剥离、挠曲、扭曲、冲击等横向的应力要求较高:剥离强度在6~18kN/m范围内。剪切强度高的树脂并不意味着剥离强度就高,有些环氧树脂结构胶黏剂的剪切强度高达39~~49MPa,但剥离强度却只有0.2~1.2kN/m。通常采用丁腈橡胶、尼龙、聚酯、缩醛等改性来增韧、增柔,提高剥离强度以达到结构胶的强度要求。

 

五、水性环氧树脂胶黏剂


水性环氧树脂通常是指普通的环氧树脂以颗粒或胶体形式分散于水中所形成的乳液、水分散体或水溶液,它们之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径大小范围不同。水性环氧胶黏剂有水溶型和乳液型之分,水溶型因水分含量高,挥发很慢,很少使用;而乳液型固含量高,黏度低,发展很快,应用广泛。近年来,环氧树脂乳液、自乳化环氧树脂、水性环氧树脂固化剂、自乳化环氧固化剂等产品的出现,为水性环氧胶黏剂的制备提供了有利条件。

 

与溶剂型或无溶剂环氧体系相比,水性环氧体系的优势在于:


1、低VOC含量和低毒性,适应环保要求;

2、在无溶剂或仅有少量助溶剂的情况下,黏度可调范围大;

3、对水泥基材有很好的渗透性和粘接力,可以与水泥或水泥砂浆配合使用;

4、可以在潮湿条件下固化;

5、可以与其他水性聚合物体系混合使用,在性能上相互取长补短。 

制备水性环氧胶黏剂首先要制得水性环氧树脂乳液,其关键是选择更好的乳化剂,近年来,大多采用反应型乳化剂,即带有能参与固化反应的活性基团乳化剂。例如用聚醚胺M-1000和M-2027的混合物与聚丙二醇二缩水甘油醚(环氧当量313~345g/mol)制成乳化剂,将其与酚醛环氧树脂按12∶100(质量比)混合制成自乳化环氧树脂。水性固化剂有水性改性胺、双氰胺、2-甲基咪唑、双丙酮丙烯酰胺等。


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