一、稀釋劑
稀釋劑主要作用是降低環氧樹脂配方體系的粘度,改善工藝性能。但稀釋劑的加入對環氧樹脂固化物的HDT、機械性能等有很明顯的影響。
1.非活性稀釋劑
在此物理混入過程中,不能參與固化反應,僅起到稀釋粘度作用,其用量約5—20%為宜。
非活性稀釋劑大部分是高沸點溶劑如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。其中鄰苯二甲酸二丁酯作為良好的增韌劑和稀釋劑使用,加17份二丁酯,雙酚A,環氧樹脂粘度從15.0降至4.0
Pa.s,二乙烯三胺固化后HDT下降20℃左右。
環氧樹脂常用的溶劑和稀釋劑如表
名稱 |
分子式 |
比重 |
分子量 |
沸點 |
丙酮 |
CH3COCH3 |
0.789 |
58 |
56.5 |
環己酮 |
C6
H10O |
|
98 |
118.6 |
甲苯 |
C7H8 |
0.886 |
92.0 |
110 |
正丁醇 |
C4H9OH |
0.881 |
74.12 |
117 |
乙酸乙酯 |
CH3COOC2H5 |
0.91 |
88.1 |
77.1 |
乙醇 |
C2H5OH |
0.795 |
46 |
78.3 |
2.活性稀釋劑
主要是含有環氧基團的低分子環氧化合物,能與環氧樹脂固化反應。其加入對固化物性能影響不大,可分為單環氧基和雙環氧基活性稀釋劑。
2.1單環氧活性劑
A.苯基縮水甘油醚:690#,粘度為7厘泊,上海樹脂廠生產
B.丙烯基縮水甘油醚:500#,粘度為2厘泊,上海樹脂廠生產
C.丁基縮水甘油醚:501#(稀釋劑),粘度為2厘泊,粘度低,毒性小,其用量為樹脂量10—15%,上海樹脂廠生產
D.對甲苯酚縮水甘油醚
E.乙烯基環己烯甘油醚
F.甲基丙烯酸縮水甘油酯
某些單環氧稀釋劑如690#,500#和501#對胺類固化劑反應活性較大;而烯烴或脂環族單環氧稀釋劑對酸酐固化劑反應活性較大。
2.2 雙環氧稀釋劑
A.雙縮水甘油醚:600#,粘度為4—6厘泊,無錫樹脂廠生產
B.乙二醇雙縮水甘油醚:512#,粘度為100厘泊,上海樹脂廠生產
C.甘油環氧:662#,粘度為300厘泊,上海樹脂廠生產
D.間苯二酚雙縮水甘油醚:680#,粘度為200—600厘泊,上海新華樹脂廠生產
E.丁二烯環氧
F.異氰酸三縮水甘油酯
二、增韌劑:
環氧樹脂未經改性的固化物延伸率低、韌性差、脆性大。當承受到內應力或外應力時,迅速形成缺陷區并擴展成裂縫,導致固化物開裂。改性環氧樹脂固化物具有較大韌性和抗沖擊性。
1.非活性增韌劑:
不含有活性基團,僅與環氧樹脂混溶而不發生化學反應。其大多為粘度小的液體,具有稀釋作用,有利于膠液對膠接表面的擴散、吸附和浸潤,并能增加流動性,使固化物柔性好。(注意:必須控制其用量,否則固化后將從膠層內溢出)。用量為樹脂的5—20%
名稱 |
簡稱 |
外觀 |
沸點(℃) |
鄰苯二甲酸二甲酯 |
DMP |
無色液體 |
283 |
鄰苯二甲酸二乙酯 |
DEP |
無色液體 |
295 |
鄰苯二甲酸二丁酯 |
DBP |
無色液體 |
340 |
鄰苯二甲酸二戊酯 |
DPP |
無色液體 |
342 |
鄰苯二甲酸二辛酯 |
DOP |
無色液體 |
384 |
癸二酸二辛酯 |
DOS |
淡黃液體 |
248 |
磷酸三乙酯 |
TEP |
淡黃液體 |
210 |
磷酸三丁酯 |
TBP |
淡黃液體 |
289 |
2.活性增韌劑:
含有活性基團,能參加環氧樹脂的固化反應也能與環氧樹脂混溶,起到增韌作用。
常用的增柔劑有:液體聚硫橡膠、液體丁腈橡膠(液體端羧基丁腈橡膠)、液體端羧(羥)基聚丁二烯橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚氨酯、尼龍、低分子聚酰胺和聚醚樹脂等。
聚乙烯醇縮甲(丁)醛:—OH在高溫下與環氧樹脂發生化學作用,用量為5—15%。J—17環氧膠是聚乙烯醇縮甲醛和液體丁腈配合使用改性脂環族雙(3,4—環氧基)環戊基醚。
聚氨酯改性環氧,可作為低溫膠粘劑,主要由末端為異氰酸酯基的聚醚預聚體來配方,用胺類固化劑如3,3一二氯4,4一二氨基二苯甲烷(MOCA)固化。
三、填料:
填料的主要作用是降低膠層的收縮率,提高膠接的抗剪強度:
① 填料使膠液增稠或使粘度增大
② 填料降低收縮應力和熱應力
填料能影響膠層的物化性能。例如:羧基鐵粉添加到環氧樹脂中能改進導磁性能。另外,填料的加入會降低環氧膠的剝離強度,因此一般地結構膠除加入具有觸變性的2#SiO2外,不再加填料。
填 料
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作 用
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鋁粉(325目)
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耐高溫、導電、導熱
|
銅粉
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導熱、導電
|
鐵粉
|
同上
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銀粉
|
導電
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硅粉
|
導熱和絕緣
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滑石粉
|
提高膠的延展性
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氧化鋁
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介電性、耐熱
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硅酸鋁
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增加吸濕熱穩定性
|
硅酸鋯
|
同上
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三氧化二銻
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耐燃性(耐200-250℃)
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二硫化鉬
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耐磨、潤滑
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石英粉
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耐燒蝕、絕緣
|
TiO2
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增白、提高膠的延展性能
|
氣相SiO2
|
觸變性
|
四、偶聯劑
偶聯劑主要是改善膠接頭的強度和耐濕熱老化性能,用量為
1—5%,大多為有機硅偶聯劑,在環氧膠配方中常用的是KH-550和KH-560。
牌號 |
結 構
式 |
全
稱 |
廠家 |
KH-550 |
H2N-(CH2)3Si(OC2H5)3 |
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 |
蓋州化工廠 |
KH-560 |
CH2CH-CH2O(CH2)3Si-(OC2H5)3O |
γ-環氧化丙氧基三乙氧基硅烷 |
上海躍華玻璃廠 |
KH-570 |
CH2=C-C-O(CH2)3Si(OCH3)3CH3
O |
γ-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷 |
中科院化學所 |
KH-580 |
HS-(CH2)3Si(OC2H5)3 |
γ-硫羥基丙基三乙氧硅烷 |
同上 |
南大-42 |
C6H5-NHCH2Si(OC2H5)3 |
α-苯甲基三乙氧基硅烷 |
南大化工廠 |
B-201 |
H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3-Si(OC2H5)3 |
二乙烯三胺基丙基三乙氧硅烷 |
山東化工研究所 |
硅烷偶聯劑分子含有一部份基團x與無機物表面較好地親和;另一部份基團(R)能與有機樹脂結合,可用于處理織物,作涂層或被粘物表面處理劑,有效地提高膠接強度。
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