耐热环氧胶黏剂配方分析

禾川化学专业从事耐热环氧胶黏剂配方分析、成分分析、配方检测、成分检测，禾川化学是环氧胶黏剂企业产品技术革新的风向标；禾川化学通过多年沉积,运用精细化工的复配技术, 做了小试和应用试验,研制了一种新型耐热环氧胶黏剂配方技术;胶黏剂的耐热性一般受环氧树脂的分子结构、固化剂种类、改性剂等影响；该胶黏剂采用耐高温环氧树脂、耐热性固化剂、耐高温热塑性树脂、无机填充剂等都可以有效地提高环氧胶粘剂的耐热性.因而,该胶黏剂广泛应用于航天航空、电子、汽车、机械制造多个领域.

通过提高环氧树脂的官能度, 改善树脂固化物的交联密度是提高复合材料 的耐热性的有效途径.增加交联密度是提高环氧树脂胶粘剂耐热性的重要手段之一,通过引入多官能度的环氧树脂可以提高胶粘剂的耐高温性能.环氧树脂官能团越多, 2个环氧基之间的距离就越短, 固化后树脂交联密度越大,热变形温度越高, 耐热性就越好.将多元胺在催化剂和碱的作用下与环氧氯丙烷反应制备新型多官能环氧树脂,多官能团的环氧树脂的加入使固化物的耐热性有明显的提高.

在提高环氧树脂耐温性的同时, 消除高温下使用时的脆性是重要的。弹性体增韧环氧树脂不仅可以明显地改善其韧性, 而且其它性能也得到了改进。官能性丁腈橡胶是一个重要品种, 在催化剂作用下, 羧基可以和环氧树脂反应, 在环氧树脂交联结构中引入了丁腈共聚物链段.

加入弹性体其增韧机理主要有局部剪切屈服、橡胶颗粒内部空穴或颗粒的脱落所引发的环氧基体中孔洞或空穴的塑性体积膨胀等.加入弹性体不仅可起到增韧的作用, 而且还能加速体系的固化, 其力学性能、粘接性能、柔韧性能以及热性能均得到提高。但改性后的胶粘剂只有在一定的温度范围内才获得最佳性能, 所以其使用温度必须控制在一定范围以内,否则其性能会大大降低.

与橡胶弹性体改性环氧胶粘剂相比,热塑性树脂改性的环氧胶粘剂具有更高的耐热性能。不仅能改进环氧胶粘剂的韧性,而且不降低其刚度和耐热性,是目前普遍采用的一种增韧改性方法；用于增韧环氧树脂的热塑性树脂主要有双马来酰亚胺( BM I)、聚醚砜( PES)、聚砜( PSF)、聚醚酰亚胺( PE I)、聚酰亚胺( PI)、聚碳酸酯( PC )、聚苯醚( PPO )、聚醚醚酮( PEEK)等.

通过对比热塑性树脂增韧环氧树脂的机理和橡胶增韧环氧树脂的机理, 发现两者没有实质性差别,通常能用孔洞剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量理论解释。但是从以上实验结果看,热塑性树脂增韧环氧树脂时,基体对增韧效果影响较小,而分散相热塑性树脂颗粒对增韧的贡献起着主导作用.

有机硅聚合物的主链是由Si-O-Si链节组成,因而具有很高的化学和热稳定性; Si-O-Si链由于具有高自旋性,无扰度尺寸大, 而使有机硅具有韧性和高弹性.有机硅兼具无机和有机聚合物的双重性能,在高温下仅发生侧链有机基的断裂,主链的硅氧键很少被破坏,所以具有较高的热稳定性.

用硅油(PDMS)中的羟基和E-44环氧树脂中的仲羟基与环氧基反应, 共混比超过1:1后,环氧转化率增加不大,而耐热性和弹性下降较多,说明环氧树脂过量未与PDMS反应,只是与PDMS进行了物理共混.在聚硅氧烷的分子中引入氨基,通过氨基与环氧基的反应制备出聚硅氧烷改性环氧树脂,环氧树脂的柔性和耐热性大幅度提高.

填充剂也是增加环氧胶粘剂耐热性的一个重要组分.无机填充剂中的超细刚性粒子和纤维对裂纹推进具有约束作用.通常采用纳米二氧化硅和晶须增韧环氧胶粘剂,其中晶须强度大、模量高,是优良的增韧剂,且能提高强度.填料主要选用超微或超细颗粒,并且需要对填料表面进行处理.使用填料不仅可以增强力学性能和耐热性,还能降低生产成本.

胶粘剂中加入一定量的填充剂,可以降低固化过程的收缩率,也能赋予胶粘剂某些特殊性能以适应某些特殊的使用要求.加入填充剂能使胶粘剂增稠,避免其因固化过程中流动而造成缺胶或影响树脂的配比,也能改变环氧树脂的触变性能,以控制胶液的流动性.填充剂粒子的活性表面与某些大分子链结合能形成交联结构,当某条分子链受到应力时可以通过交联点将应力分散传递到其他分子链上,因此当某一链发生断裂其他链仍然能起到作用;加入填充剂同时可以调节固化过程中的收缩率,降低胶粘剂与被粘物之间热膨胀系数的差别,能阻止裂缝延伸,因此可以显著增强胶接强度尤其是高温下的剪切强度,也就是说增强了胶粘剂的耐热性能.

环氧树脂、固化剂的分子结构以及它们之间相互反应性决定了固化物的热变形温度和热氧化稳定性。固化剂直接影响固化物的综合性能, 完善和优化环氧胶粘剂的固化体系是改善耐热胶粘剂性能最为常见的方法之一.通常要求所选用的固化剂或具有多官能度、或具有稳定的化学结构,在与环氧树脂反应后可增加环氧树脂的交联度,提高环氧树脂的热稳定性.这类固化剂分为两类,一是芳香胺族、芳香多胺、改性胺等;另一类是芳香族多官能度酸酐;因此选用耐高温、热稳定性优良的固化剂以及在胶体中加入其它功能性聚合物是改善环氧胶粘剂耐热性的有效途径。芳香胺固化剂比脂肪胺固化的环氧树脂耐热性高,但热稳定性比较差, 将芳香胺改性成酰亚胺以提高耐热性已是近年来开发高性能固化剂的方向之一.

使用固化剂改性环氧树脂耐热性时,固化剂与环氧树脂的比例对胶粘剂的性能有着重要影响,应尽量控制两者的比例使改性后的胶粘剂性能达到最佳.同时固化温度也是一个很重要的参数,当温度较低时,体系的粘度较小,反应缓慢,甚至固化反应进行得很不完全,线形结构并没有完全转化为网状交联结构,导致胶粘剂性能降低;随着固化温度的升高,树脂的粘度变小,分子的活动性增强, 固化反应进行的较完全,体系的交联产物增多,可以加快聚合反应速率,缩短固化反应时间, 使胶粘剂的性能得到增强.但考虑胶粘剂本身以及被粘接物的性能等因素,并不是固化温度越高粘结效果越好,应根据具体情况及需要确定最佳固化温度.

成分	投料比	成分说明
二氧化双环戊二烯树脂（R-122)	100
顺丁烯二酸酐	50~53
甘油	6~8
石英粉（200目）	48~52
白炭黑	4~5

成分	投料比	成分说明
双酚A环氧树脂	200
改性聚氨酯环氧树脂	800
咪唑	45~55
双氰胺	78~82
偏磷酸铝	97~102
硅酸钙	700

以上参考配方数据都经过技术修改，仅供参考，关于环氧胶黏剂配方更多技术可以咨询我中心技术支持0512-82190669

    市面常见环氧胶黏剂：
    单组份环氧胶、低粘单组份环氧胶、透明单组份环氧胶、室温固化透明胶、电子灌封环氧胶、柔性环氧灌封胶、变压器灌封胶、环氧蜂窝胶、环氧封边胶、硬性环氧封装胶、电缆灌封胶、耐高温陶瓷胶、耐高温环氧胶、环氧饰品胶、水晶软胶、水晶硬胶、弧面胶、透明环氧胶、透明环氧灌封胶、结构环氧胶、导磁胶、耐热环氧胶、环氧结构密封胶、硅片切割胶、晶圆切割胶、 宝石切割胶、 宝石掏棒胶、硅锭固定胶、点焊胶、应变胶、导电胶、导热胶、 医用胶、水中胶、光学胶、发泡胶、邦定胶、贴片胶、阻燃胶、密封胶、灌封胶、堵漏胶、耐磨陶瓷片胶、石油管道密封胶、超高温修补胶、耐磨修补胶、湿面修补剂、金属修补剂、双组份环氧封边胶