環氧樹脂型膠黏劑是膠黏劑中重要的品種之一,環氧樹脂對各種金屬材料、非金屬材料(鋁、鋼、鐵、木材、玻璃、混凝土)、熱固性材料(如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯)等都有優良的粘接性能,故有萬能膠之稱(但它對未經處理的聚烯烴、有機氟、有機硅不能直接粘接)。環氧樹脂膠黏劑與各種被粘材料形成粘接,主要有浸潤、黏附、固化成型3個步驟。
(1) 浸潤
雙酚A型環氧樹脂的表面張力(4.4~5.7×10-4N/cm),比金屬小得多,因此容易浸潤。環氧樹脂結構中既有疏水的碳氫鏈段,又有親水的羥基基團,具有一定的表面活化作用,可以在金屬或非金屬材料表面形成單分子膜,進行有效的浸潤。
(2) 黏附
環氧樹脂含有羥基、醚鍵、環氧基等極性基團,可與許多極性材料的表面通過偶極或離子的作用產生次價鍵。也可以通過這些極性基團的作用形成氫鍵等化學鍵,構成強有力的物理和化學黏附,從而降低了界面張力,形成一個穩定的粘接界面,顯示出良好的粘接性能。
(3) 固化成型
環氧樹脂本身是一種預聚體,分子量并不大,但在固化劑作用下,通過開環加成聚合和交聯反應形成具有三向網絡結構的巨大分子,要把這樣的分子間結合從其固定位置上拆開,需要用16.75KJ/mol的熱量去破壞其內聚力,約是氯丁橡膠的2倍。
環氧樹脂膠黏劑有高的剪切、扯離強度和良好的耐熱、耐水、耐腐蝕、耐電絕緣性能,能承受較大的力。其某些強度達到或接近于被粘接的金屬材料,故是結構型膠黏劑的重要品種。但是一般純環氧樹脂膠黏劑脆性較大,不耐沖擊,剝離強度低,絕大多數是二組分型,使用有所不便,故出現了很多改性、復合型環氧樹脂膠黏劑。隨著膠黏劑的組分、固化條件、膠黏工藝、表面處理的方法的不同,膠黏劑的性能有著很大的變化。環氧樹脂膠黏劑的主要成分為環氧樹脂、固化劑及固化促進劑。配合助劑及作用見下表:
配合助劑名稱 主要作用
活性稀釋劑及溶劑
增稠劑、觸變劑
偶聯劑
填料
助燃劑 降低黏度提高涂膠性能
提高黏度,保護膠型,防墜落、流動
提高初黏強度、耐水、耐候等
降低成本,提高硬度及強度,調節線膨脹系數,導熱、導電、導磁
達到不燃或自熄的目的
環氧樹脂膠黏劑是性能比較全面、應用極其廣泛的一種膠黏劑。
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