做座环氧树脂结构胶
环氧树脂结构胶
2、液体丁腈-环这类现象称为屈从氧结构胶粘剂
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。据中国石油和化学工业联合会阻燃材料专业委员会杜海鹰主任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到达了0.3亿美元催化剂。
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
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