室温固化环氧胶成分分析,环氧胶配方开发及生产工艺

室温固化环氧胶成分分析，配方技术开发及应用导读：本文详细介绍了室温固化环氧胶的背景，特性，配方等等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。

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一.背景
室温固化环氧胶通常是指室温下为液状的，调制后可于室温20～30℃条件下几分钟到几小时内凝胶，于不超过7d的时问内完全固化并达到可用强度的一类胶粘剂。

室温固化的胶粘剂在使用时具有省时、省力、省工、节省能源、使用方便等一系列优点，不仅可以降低胶粘剂成本，而且可以简化加工过程，特别适用于大尺寸部件的高温维修及收缩材料的粘接。

二．室温固化环氧胶
2.1室温固化环氧胶特性
室温固化环氧胶，按照其结构可分为结构型和非结构型两大类;按照包装形式可分为糊状双组分和单组份，常见的为双组分形式;目前，室温固化环氧胶的研究方向主要有两个：室温快固化环氧胶和室温固化耐热环氧胶。

在环氧树脂众多的固化体系中，室温固化体系以其低廉的操作成本，灵活的操作以及优良的综合性能成为应用中的首选体系，是其它热固化体系所不能替代的。

室温固化环氧胶的优点主要表现在以下几个方面：
1)力学性能较好:只要保证足够的固化时间,室温固化的环氧树脂体系也能达到和热固化体系差不多的力学性能；
2)成本低廉:室温固化环氧树脂体系的固化条件是自然条件,不需要其他的加热设备、加热载体和热源；
3)应用面极广:可适合露天作业和大型工程实施，也可用于其他无法进行热处理的场合。

2.2.1室温快固化环氧胶
室温快速固化环氧胶因固化快、强度高、耐久性好、储存稳定、粘接材料广泛等一系列优点，在航空、航天、汽车、轮船、机械制造、电子等工业以及日常生活中得到广泛应用,是一种国内急需、不可替代的化工材料;目前市面上的室温快速固化环氧胶大致分为：修补胶、密封胶、灌封胶等；
室温快速固化环氧胶主要是采用高活性树脂、快速固化剂和高效促进剂；高活性环氧树脂是环氧胶快速固化的基础，快速固化剂是环氧胶黏剂快速固化的关键，快速固化剂有硫醇型固化剂。

2.2.2室温固化耐热环氧胶
同时具有室温固化和耐热性这两种性能的环氧胶，主要以三种树脂为主。

1)普通双酚A型环氧树脂:双酚A型环氧树脂是环氧树脂家族中产量最大、用途最为普遍的一大品种,对其耐热性和室温固化技术的研究也最为成熟，该领域的很多产品已投放市场并取得了良好的经济效益。

相关产品的型号有：国产的DG-2，DG-3型和CY-22型。

2)高官能度环氧树脂:含有耐热性骨架或提高交联密度的高官能度环氧树脂可以使其具有较高的耐热性能。

3)有机硅改性环氧树脂:有机硅树脂具有柔韧性好、低表面能、耐热、耐候、憎水、介电强度高等优点,但其力学性能、附着力、耐磨性、耐有机溶剂性较差且成本高,与环氧树脂的优缺点互补性较强,所以用有机硅改性环氧树脂是近年来发展起来的既能降低环氧树脂内应力又能增加环氧树脂韧性、耐热性等性能的有效途径。

4)其他类型环氧树脂:在环氧胶粘剂中添加其他类型耐热性树脂,如酚醛树脂、聚砜等也可以提高耐热性。

另一种方法是向环氧基体中添加聚酰亚胺或酰亚胺化合物,或将其用作固化剂,以提高环氧树脂的热稳定性和阻燃性。

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2.2室温固化环氧胶的配方组成
2.2.1环氧树脂
环氧树脂是泛指含有两个或两个以上环氧基以脂肪族，脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的低聚物。

环氧树脂的类型：通常按其化学结构和环氧基的结合方式环氧树脂大体上分为五大类。

1)缩水甘油醚类，目前实际使用最多。

最常用的双酚A环氧树脂就是属于该类型。

2)缩水甘油酯类，分子结构中含有两个或两个以上的缩水甘油酯基的化合物，这类环氧树脂的反应活性大，粘接强度高，但耐水性不佳。

3)缩水甘油胺类,分子结构中含有二个或二个以上的缩水甘油胺基的化合物。

工业上都采用芳香胺，这类环氧树脂的特点是多官能度，粘度低，活性高，环氧当量小，交联密度大，耐热性高,粘接强度高,力学性能好,其缺点是有一定的脆性，分子中有氨基和环氧基,有自固化性，适用期短。

4)脂肪族环氧化合物，在分子结构中没有苯环，脂环和杂环，只有脂肪链，该类环氧树脂冲击韧性和粘接性能好，耐候性及电性能优异，缺点是反应活性低，固化收缩率大。

5)脂环族环氧化合物,是含有两个脂环环氧基的低分子化合物，化合物粘度小，环氧当量小，交联密度大，有热稳定性好的刚性脂环，因此耐热性高，但韧性差。

2.2.2固化剂
固化剂与配方树脂在一定条件下进行固化反应，生成立体网状结构的产物，使其显现出各种优良的性能;环氧树脂固化剂种类很多，有胺类固化剂、酸酐类固化剂、聚硫醇固化剂、改性胺固化剂等。

按固化温度可以把固化剂分为四类：低温固化剂、室温固化剂、中温固化剂、高温固化剂。

属于室温固化型的种类很多:脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺以及改性芳胺等。

2.2.3促进剂
促进剂可以加速固化反应，降低固化温度，缩短固化时间，提高固化温度，
减小固化内应力，节省能源消耗;促进剂的种类有很多，如叔胺及其盐、脂肪胺、取代脲、有机胍类、咪唑及其盐、有机羧酸盐、膦化物及其盐等。

2.2.4增韧剂
凡加入到环氧树脂胶液中能使固化物的韧性增加的物质,都可以称为增韧。

它通过形成两相结构,半互穿网络型聚合物来达到增韧改性。

主要有
1)无机填料类:石英沙，玻璃微珠，碳酸钙晶须。

2)合成橡胶类:这一类中常用的是液体橡胶，主要有液体端羧基丁腈橡胶，端羟基丁腈橡胶，聚硫橡胶，液体无规羧基丁腈橡胶，端羧基聚丁二烯，端环氧基丁腈橡胶和聚氨酯橡胶。

3)热塑性树脂类:热塑性树脂的存在，会使环氧树脂固化材料的韧性提高，同时还可以降低吸水性，而环氧树脂网路的存在，又可保持其耐化学药品性，尺寸稳定性等。

这类塑性树脂主要有:聚醚砜，聚砜，聚醚酮，聚醚醚酮，聚醚酰亚胺,聚苯醚,聚碳酸酯等。

2.2.5稀释剂
稀释剂主要用来降低环氧胶粘剂体系的粘度,改善胶液的涂布性和流动性,此外稀释剂也起到延长使用寿命的作用;稀释剂的分类方法很多,按其使用机理,可分为非活性稀释剂和活性稀释剂两大类。

非活性稀释剂有邻苯二甲酸二丁酯,邻苯二甲酸二辛酯,苯乙烯,苯二甲酸二烯丙酯,甲苯,二甲苯等。

活性稀释剂一般是指带有一个或两个以上的环氧基的低分子化合物,可以直接参与环氧树脂的固化反应,成为环氧树脂固化物交联网络结构的一部分。

2.2.6填料
一般是指添加到环氧树脂胶液中作为其中组分,以改变环氧树脂胶液的性能
和降低成本的物料。

常见的填料有沙，硅，硅酸铝，黏土，石棉，碳黑，选择时应根据所需固化物的性能来决定，其用量在0~80%。

三.室温固化环氧胶配方参考（仅供参考）
3.1单组份室温固化环氧胶粘剂
成分质量百分比成分说明
E-51环氧树脂100 主体树脂
二亚乙基三胺11-15 固化剂
邻苯二甲酸二丁酯13-18 增塑剂
其他添加剂适量
填料适量填料
3.2双组成室温固化环氧胶黏剂
A组分：
成分质量百分比成分说明
E一51树脂100 主体树脂
增韧剂R一1 15-20 增韧剂
KH－560 1-3 交联剂
其他添加剂适量
B组分：
成分质量百分比成分说明
聚酰胺651 50 固化剂
酚醛胺50 固化剂
DMP－30 10-15 固化剂
其他添加剂适量
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