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环氧树脂类热熔胶膜胶粘剂的历史及发展
来源:http://www.youseftkd.com2018/6/25 16:33:27
   人类使用热熔胶膜胶粘剂已有几千年的历史,然而环氧树脂胶粘剂从1950年左右出现至今,仅仅只有50多年。但是随着20世纪中叶各种胶粘理论的相继提出,以及胶粘界面化学、胶粘剂流变学和胶粘破坏机理等基础研究工作的深入进展,使胶粘剂阶性能、品种和应用有了突飞猛进的发展。环氧树脂及其固化体系也以其独特的、优异性能和新型环氧树脂、新型固化剂和添加剂的不断涌现,而成为性能优异、品种众多、适应性广泛的一类重要的胶粘剂。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强,曾有“自喷胶”、“大力胶”之称。已在航空、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。
   环氧胶粘剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂、稀释剂、填料等组成的液态或固态胶粘剂。环氧胶粘剂的胶粘过程是一个复杂的物理和化学过程,包括浸润、粘附、固化等步骤,然后生成三维交联结构的固化物,把被粘物结合成一个整体。胶接性能不仅取决于胶粘剂的结构和性能以及被粘物表面的结构和胶粘特性,而且和接头设计、胶粘剂的制备工艺和贮存以及胶接工艺等密切相关,同时还受周围环境的制约。因此环氧胶粘剂的应用是一个系统工程。环氧胶粘剂的性能须与上述影响胶接性能的诸因素相适应,才能获得佳结果。用相同配方的环氧胶粘剂胶接不同性质的物体,或采用不同的胶接条件、或在不同的使用环境中,其性能会有极大的差别。应用时应充分给予重视。

环氧胶粘剂与其他类型胶粘剂比较,具有以下优点:

(1)环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基,因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料,尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力,同时环氧固化物的内聚强度也很大,所以其胶接强度很高。

(2)环氧树脂、固化剂及改性剂的品种很多,可通过合理而巧妙的配方设计,使胶粘剂具有所需要的工艺性(如快速固化、室温固化、低温固化、水中固化、低粘度、高粘度等),并具有所要求的使用性能(如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导电、导磁、导热等)。

(3)环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生。胶层的体积收缩率小,约1%一2%,是热固性树脂中固化收缩率小的品种之一。加入填料后可降到0.2%以下。环氧固化物的线胀系数也很小。因此内应力小,对胶接强度影响小。加之环氧固化物的蠕变小,所以胶层的尺寸稳定性好。

(4)耐腐蚀性及介电性能好。能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。体积电阻率1013―1016Ω?cm,介电强度16―35kV/mm。

(5)与多种有机物(单体、树脂、橡胶)和无机物(如填料等)具有很好的相容性和反应性,易于进行共聚、交联、共混、填充等改性,以提高胶层的性能。

(6)通用型环氧树脂、固化剂及添加剂的产地多、产量大,配制简易,可接触压成型,能大规模应用。
环氧胶粘剂的主要缺点:

(1)对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小。须先进行表面活化处理。

(2)不增韧时,固化物一般偏脆,抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差。

(3)有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用,施工操作时应加强通风和防护。
要设计出环氧胶粘剂的佳配方,达到所要求的胶接性能,就须了解粘合剂的粘附机理和胶接的破坏机理。在这方面已做了大量研究,提出了许多理论,虽然都还存在一些不足之处,但是已阐明和解决了不少实际问题,大大推动了环氧胶粘剂的开发应用。
 
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