环氧树脂结构胶--品种1低聚物增韧(二)

2007/8/10 15:04:24

2、液体丁腈-环氧结构胶粘剂增韧环氧胶粘剂用的液体丁腈橡胶是M=3000～10000左右的粘稠液体。有三类：液体丁腈40、端羧基丁腈(CTBN)和无规羧基丁腈。液体丁腈橡胶对环氧胶粘剂的增韧效果除了和液体丁腈的种类、相对分子质量、腈基含量、羧基位置等因素有关外，还取决于共混体系的相容、反应、分相及分相粒子的大小和数量等因素。液体丁腈-40分子中没有能与环氧基反应的活性官能团。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，固化过程中丁腈40会与树脂分相、析出，形成分散相呈“海岛结构”。用芳香胺作固化剂时，丁腈40大于20PHR后胶接强度下降。丁腈40的增韧效果相对较差，但耐大气老化和耐湿热性好，综合性能全面，可在120℃以下使用。应用实例如KH-511胶。配方(质量份)为：环氧树脂E-51 液体丁腈-40 间苯二胺 2，4-咪唑 100 16 14 4 固化条件：120℃/3h，接触压力。性能：粘接材料为硬铝。在广州地区大气老化。在120℃测试。端羧基丁腈、无规羧基丁腈在催化剂(如叔胺)作用下，羧基丁腈的羧基可与环氧基反应，并在固化过程中分相析出，形成分散相。由于它与固化物大分子相连，故其增韧效果高于丁腈-40。端羧基丁腈的增韧效果最好。影响CTBN增韧效果的重要因素是CTBN与环氧树脂的反应是否与环氧树脂和固化剂的固化反应协同，若前者的速度很慢，大大低于环氧树脂本身的固化速度，那么CTBN与环氧树脂缺乏足够的化学连接，使胶接强度降低。影响两个反应协同性的因素很多，最关键的是固化剂和催化剂。 2，4-咪唑是端羧基与环氧基反应的有效催化剂，同时又是环氧树脂的固化剂。二种反应速度铁同，故增韧效果好，湿热老化(100℃水煮510h)和120℃/400h热老化的强度保持率高。胶的流动性好。缺点是高温、高湿下吸水率较大，热变形温度有所下降。叔胺如DMP-30、苄基二甲胺、三乙醇胺及三苯基膦、N-甲基吗啉、醋酸钾等也能催化端羧基与环氧基的反应。由于生成酯键，故耐湿热性比丁腈-40差。双腈胺作固化剂时在高温固化条件下，环氧树脂本身固化反应缓慢，与端羧基和环氧基的反应协同，所以增韧效果好，剥离强度高，流动性亦好，可配制单组分胶。少量咪唑类化合物对双氰胺的固化有协同加速效应。固化温度可降至150℃以下。应用实例如KH-802胶。配方(质量份)：环氧树脂E-51 CTBN(E-30) 双氰胺(200目) 2，4-咪唑气相法SiO2 100 15～25 9 1 2 固化条件：120℃/3h。接触压力。用叔胺催化的酸酐环氧体系中，二种反应速度的协同性亦较好。环氧树脂的活性对二种反应的协同性也有很大影响。可以把环氧树脂与CTBN在100～150℃下预酯化，制成含部分丁腈嵌段链的预聚体，再与固化剂配合固化，可以克服此矛盾叔胺和有机磷化合物可作为预反应的催化剂。CTBN的腈基含量和-M对胶接强度也有影响。腈基含量低，CTBN在环氧树脂中的溶解度差，分散相粒子大，胶接强度低。腈基含量为20%～30%时胶接强度最高。超过30％后强度急剧下降。高活性环氧树脂宜选用腈基含量偏上限的CTBN，双酚A环氧树脂宜选用偏下限的CTBN。这是由于CTBN腈基含量靛20%～25%时，其溶解度参数与环氧树脂E-51相近。信息来源：21世纪精细化工网

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