万能胶配方
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2)发展纳米胶粘剂。 发展纳米胶粘剂。 发展纳米胶粘剂
纳米胶粘剂是材料领域的重要组成部分,发展纳米胶粘剂, 有可能在席卷全球的“纳米经济”急战中,抢夺一个技术制 高点。纳米胶粘剂将成为一颗耀眼的新的科技明星。
3)发展多功能胶粘剂。 发展多功能胶粘剂。 发展多功能胶粘剂
当一种胶粘剂同时具有多种功能的时候,它的应用价值往往 陡增,所以多功能胶粘剂是胶粘剂工业的发展趋势之一。
固化剂
环氧树脂只有与固化剂配合使 用才能发挥其作用。固化剂的 种类、性能及用量对其固化速 度、操作工艺及固化产物的各 项性能影响很大,是环氧树脂 胶黏剂中不可缺少的组成部分。 按固化机理固 化剂可分为加 成固化剂型和 催化固化型两 类。加成型固 化剂为含有活 性氢的化合物。 催化性固化剂 一般不含活性 氢。
硅酸铝 增加吸湿热稳定性 硅酸锆 增加吸湿热稳定性 耐燃性( 三氧化二锑 耐燃性(耐200 -250℃) ℃ 耐磨、 二硫化钼 耐磨、润滑 耐烧蚀、 石英粉 耐烧蚀、绝缘 TiO2 增白、 增白、提高胶的延展 性能 气相SiO2 气相 触变性
偶联剂
偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能,用量为 偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能,用量为1—5%,大 , 多为有机硅偶联剂,在环氧胶配方中常用的是KH-550和KH-560。 多为有机硅偶联剂,在环氧胶配方中常用的是 和 。
环氧树脂常用的溶剂和稀释剂如Βιβλιοθήκη Baidu表
名称 丙酮 环己酮 甲苯 乙酸乙酯 正丁醇 乙醇 分子式 CH3COCH3 C6 H10O C7H8 CH3COOC2H5 C4H9OH C2H5OH 0.886 0.91 0.881 0.795 比重 0.789 分子量 58 98 92.0 88.1 74.12 46 沸点 56.5 118.6 110 77.1 117 78.3
增韧剂
1.非活性增韧剂: 不含有活性基团,仅与环氧树脂混溶而不发生化学反应。其大多 为粘度小的液体,具有稀释作用,有利于胶液对胶接表面的扩散、吸 附和浸润,并能增加流动性,使固化物柔性好。用量为树脂的5~20%
名称 简称 外观 沸点(℃) 邻苯二甲酸二甲酯 DMP 无色液体 283 邻苯二甲酸二乙酯 DEP 无色液体 295 邻苯二甲酸二丁酯 DBP 无色液体 340 邻苯二甲酸二戊酯 DPP 无色液体 342 邻苯二甲酸二辛酯 DOP 无色液体 384 癸二酸二辛酯 DOS 淡黄液体 248 磷酸三乙酯 TEP 淡黄液体 210 磷酸三丁酯 TBP 淡黄液体 289
环氧树脂
1.环氧树脂 凡分子结构中含有环氧基团的高 分子化合物统称为环氧树脂
2.特性 特性 固化后的环氧树脂具有良好的物理化 学性能, 学性能,它对金属和非金属材料的表面 具有优异的粘接强度,介电性能良好, 具有优异的粘接强度,介电性能良好, 变定收缩率小,制品尺寸稳定性好, 变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬 度高,柔韧性较好, 度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂 稳定,因而广泛应用于国防、 稳定,因而广泛应用于国防、国民经济 各部门,作浇注、浸渍、层压料、 各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接 涂料等用途。 剂、涂料等用途。
3、环氧树脂分类
缩水甘油醚类 缩水甘油酯类
脂环族环 氧化合物
化学结构和环 氧基的结合方 式 缩水甘油胺类
脂肪族环氧化合物
4、环氧树脂的发展史 环氧树脂是1938年由P.Castam申请瑞士专利,由汽巴公 司在1946年研制出最早的环氧粘接剂,1949年美国的 S.O.Creentee研制了环氧涂料,我国于1958年开始环氧 树脂的工业化生产。
填料
填料的主要作用是降低胶层的收缩率, 提高胶接的抗剪强度: ① 填料使胶液增稠或使粘度增大 ② 填料降低收缩应力和热应力 填料能影响胶层的物化性能。例如:羧 基铁粉添加到环氧树脂中能改进导磁 性能。另外,填料的加入会降低环氧 胶的剥离强度,因此一般地结构胶除 加入具有触变性的2#SiO2外,不再加 填料。 填料 作用 铝粉(325目) 耐高温、导电、导热 铜粉 导热、导电 铁粉 导热、导电 银粉 导电 硅粉 导热和绝缘 滑石粉 提高胶的延展性 氧化铝 介电性、耐热 硅酸铝 增加吸湿热稳定性
2.活性稀释剂 主要是含有环氧基团的低分子环氧化合物,能与环氧树脂固化反应。其 加入对固化物性能影响不大,可分为单环氧基和双环氧基活性稀释剂。 2.1单环氧活性剂 A.苯基缩水甘油醚:690#,粘度为7厘泊,上海树脂厂生产 B.丙烯基缩水甘油醚:500#,粘度为2厘泊,上海树脂厂生产 C.丁基缩水甘油醚:501#(稀释剂),粘度为2厘泊,粘度低,毒性小, 其用量为树脂量10—15%,上海树脂厂生产 D.对甲苯酚缩水甘油醚 E.乙烯基环己烯甘油醚 F.甲基丙烯酸缩水甘油酯 690# 500# 501# 某些单环氧稀释剂如690#,500#和501#对胺类固化剂反应活性较大;而 烯烃或脂环族单环氧稀释剂对酸酐固化剂反应活性较大。 2.2 双环氧稀释剂 A.双缩水甘油醚:600#,粘度为4—6厘泊,无锡树脂厂生产 B.乙二醇双缩水甘油醚:512#,粘度为100厘泊,上海树脂厂生产 C.甘油环氧:662#,粘度为300厘泊,上海树脂厂生产 D.间苯二酚双缩水甘油醚:680#,粘度为200—600厘泊,上海新华树 脂厂生产 E.丁二烯环氧 F.异氰酸三缩水甘油酯
低污染性
主要体现在可生物降解胶粘剂的研制
粘接无破坏性
粘接技术是一种非破坏性连接技术,并因粘接界 面整体承受负荷而提高负载能力,延长了使用寿 命。
轻质性
胶粘剂的密度较小,大多在0.9~2之间,约是金属或 无机材料密度的20%~25%,因而可以大大减轻被粘 物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上,甚至 汽车、航海上,都有减轻自重,节省能源的重要价值。
1.非活性稀释剂 在此物理混入过程中,不能参与固化反应,仅 起到稀释粘度作用,其用量约5—20%为宜。 非活性稀释剂大部分是高沸点溶剂如邻苯二甲酸二 丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。其中邻苯二甲酸二丁 酯作为良好的增韧剂和稀释剂使用,加17份二丁酯, 双酚A,环氧树脂粘度从15.0降至4.0 Pa.s,二乙 烯三胺固化后HDT下降20℃左右。
2.活性增韧剂: 含有活性基团,能参加环氧树脂的固化反应也能与环 氧树脂混溶,起到增韧作用。 常用的增柔剂有:液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(液 体端羧基丁腈橡胶)、液体端羧(羟)基聚丁二烯橡胶、 聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、尼龙、低分子聚酰胺和聚醚树脂 等。 聚乙烯醇缩甲(丁)醛:—OH在高温下与环氧树脂发 生化学作用,用量为5—15%。J—17环氧胶是聚乙烯醇缩 甲醛和液体丁腈配合使用改性脂环族双(3,4—环氧基) 环戊基醚。 聚氨酯改性环氧,可作为低温胶粘剂,主要由末端为 异氰酸酯基的聚醚预聚体来配方,用胺类固化剂如3,3一 二氯4,4一二氨基二苯甲烷(MOCA)固化。
脂肪族伯、仲胺,如二乙烯三胺 胺类 芳香族伯胺,如间苯二胺 脂环族胺,如六氢吡啶 改性胺,如593固化剂 加成型 酸酐类 固化剂 混合胺,如间苯二胺与DMP-30混合物 酸酐,如顺丁烯二酸酐
改性酸酐,如顺酐与环戊二烯加成物 聚合物,如低分子聚合胺 潜伏型,如双氰胺酮亚胺 咪唑类,如:2-乙基-4-甲基咪唑 催化型 叔胺类 脂肪族叔胺,如三乙醇胺 芳香族叔胺,如苄基二甲胺 Lewis酸类 无机盐,如氯化亚锡 络合物,如三氯化硼甘油
(四)胶黏剂应用
防腐蚀
胶黏剂
生物医用
军事领域
防恐反恐
(五) 1)发展无溶剂性胶粘剂。 发展无溶剂性胶粘剂。 发展无溶剂性胶粘剂 胶 黏 剂 发 展 趋 势
现行的许多胶粘剂都含有大量挥发性很强的溶剂,这些溶剂 不仅危害人的身心健康,而且会破坏大气层中的臭氧层。近 年来,引起了公众和政府的高度重视,这样自然给胶粘剂工 业带来了一种新的发展趋势,即向无溶剂的胶粘剂发展。
固化剂的类型 按胶接强度 按胶粘剂的形态
如无溶剂型胶粘剂 、(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
结构胶 次受力结构胶 非结构胶,即通用 型胶粘剂
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)。
一、胶黏剂概述
(一)定义:
能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料) 能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料) 连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或 连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、 合成的一类物质,统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂、 合成的一类物质,统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂、习惯上 简称为胶。 简称为胶。
精细0921 第五组
小组成员:周宏伟、李冰、陈娅、 王国萍、黄红芳 王国萍
目录
1 一 2 二 1 三 1 四
胶黏剂概述 Click to add Title
环氧树脂胶黏剂介绍 Click to add Title
环氧树脂胶黏剂生产配方 Click to add Title
环氧树脂胶黏剂工艺参数及设备 Click to add Title
促进剂
环氧树脂胶黏剂
• 环氧树脂胶黏剂有万能胶之称,是最重要的一类 合成胶粘剂。 • 在环氧树脂结构中含有脂肪族羟基、醛基和极活 泼的环氧基。羟基和醚基都有高度的极性,使环 氧树脂分子能与临界面产生静电引力,而环氧基 也可能与介质表面的自由基起反应形成化学键, 所以环氧树脂的粘合力特别强。
1、环氧树脂胶黏剂分类
牌号 结构式 全称 KH-550 H2N-(CH2)3Si(OC2H5)3 γ-氨丙基三乙氧基硅烷 KH-560 CH2CH-CH2O(CH2)3Si-(OC2H5)3O γ-环氧化丙氧基三 乙氧基硅烷 KH-570 CH2=C-C-O(CH2)3Si(OCH3)3CH3O γ-甲基丙烯酸酯丙 基三甲氧基硅烷 KH-580 HS-(CH2)3Si(OC2H5)3 γ-硫羟基丙基三乙氧硅烷 南大-42 C6H5-NHCH2Si(OC2H5)3 α-苯甲基三乙氧基硅烷 B-201 H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3-Si(OC2H53 ) 二 乙烯三胺基丙基三乙氧硅烷
辅助材料
稀释剂
增韧剂 促进剂
可降低胶粘剂 的粘度,改善 工艺性能,增 加对被粘物的 浸润性,从而 提高粘接强度
增韧剂是具有 降低复合材料 脆性和提高复 合材料抗冲击 性能的一类助 剂。
与催化剂或 固定剂并用 时,可以提 高反应速率 的一种用量 较少的物质
此外还有填料, 此外还有填料,偶联剂等
稀释剂
二、环氧树脂胶黏剂
环氧类胶粘剂主要由环 氧树脂和固化剂两大部 分组成。 为改善某些性能,满足 不同用途,还可以加入 增韧剂、稀释剂、促进 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“万能胶”、“大力 胶”之称。
在航空、航天、 汽车、机械、建 筑、化工、轻工、 电子、电器以及 日常生活等领域 得到广泛的应用。
4)发展军事、国防用胶粘剂。 发展军事、国防用胶粘剂。 发展军事
发展军事、国防用胶粘剂是未来战争和防恐、反恐的需要, 因此它必定有着长足发展。
(六)胶黏剂的选择原则
• (1)考虑胶接材料的种类性质大小和硬度; 考虑胶接材料的种类性质大小和硬度; • (2)考虑胶接材料的形状结构和工艺条件; 考虑胶接材料的形状结构和工艺条件; • (3)考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、 考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、 剥离力等); 剥离力等); • (4)考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。 考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。
(二)分类:
1.按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等. 2.按应用对象分为结构型、非构型或特种胶. 3.接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等. 4.合成化学工作者常喜欢将胶粘剂按粘料的化学成分来分类.
按主要组成成分分类
(三)胶黏剂特点
耐温性
耐温性是无机胶粘剂的优良特性之一。无机高温胶粘剂 通常使用范围在1500~1750℃,而磷酸氧化铜胶粘剂的 耐温范围更广,可在 180~1400℃范围内使用。