環氧樹脂的開環反應活性由取代基的電子效應決定,比如加入含羥基物質(羥甲基)對環氧開環具有促進作用:
(1)在雙酚A環氧與多乙烯多胺體系中,加入25%間苯二酚,可以使反應速度提高10倍;若直接將羥甲基引入環氧樹脂的結構中,反應速度將以數十倍增加。例如:
712#與618#膠性能比較
組
份 |
固化條件 |
剪切(㎏/
cm2) |
60℃剪切 |
712#
100200#聚酰胺 100環氧化聚硫 20600#稀釋劑
10 |
28—30℃5H |
177 |
22 |
30—35℃5H |
311 |
34 |
618#
100余同上 |
28—30℃5H |
22 |
0 |
712#
100環氧化聚硫 20651聚酰胺 120600# 20 |
-5--14℃7天 |
306 |
52 |
(2)環氧化酚醛中因有羥甲基與酚基具有促進作用。
配方一:
509#環氧化酚醛 100 丁二醇雙縮水甘油醚
20
2E4BZ(2-乙基4甲咪唑) 6 2#Sio2
3 室溫τFeFe=100kg/cm2
1、耐低溫膠粘劑
3#超低溫膠
配方二:
四氫呋喃聚醚環氧 5 590#固化劑 1
KH—550 0.2
固化條件:壓力0.5 kg/cm2 30℃時30小時
用于超低溫(-196℃)的金屬粘接,在-196℃時,τAL-AL=210
kg/cm2
配方三:
丁-11#環氧膠 6101#環氧 120 200#聚酰胺
100 600#稀釋劑 24
間苯二胺 6.5 20℃時τAL/AL=200 kg/cm2 KH—550
2.5
固化條件:壓力0.5 kg/cm2
20℃時24—36小時
在-120℃時τAL/AL=150 kg/cm2
適用-120℃~+60℃金屬粘接。
配方四:
HY—912#膠 甲組:E—51(618#)
100 2E4BZ 4
乙組:241#聚酯 100 2,4甲苯二異氰酸酯
8.5
丙組:鋁粉
固化條件:0.5 kg/cm2,25℃,48—72h
甲:乙:丙=60:40:4
適用-190~+100℃金屬粘接
℃ |
-190 |
20 |
50 |
(1MPa=10)kg/cm2 |
AL/AL |
15.4 |
21.7 |
4.7 |
2、耐高溫膠粘劑
在配制耐高溫膠的途徑主要有用耐高溫樹脂改性環氧樹脂或合成新型耐高溫環氧樹脂。
2.1 酚醛樹脂改性環氧樹脂膠:
此改性膠能耐260℃高溫且剪切強度達到10MPa,例:
配方五:
雙酚A環氧樹脂(K=0.18—0.22) 49 酚醛樹脂 100 鋁粉
149 雙氰雙胺 9
8-羥基喹啉銅 1.5(抗氧化劑)
2.2 聚砜改性環氧樹脂膠
聚砜樹脂:
配方六:
丁—19#膠 618# 100 聚砜(η=0.4—0.7)
50 雙氰雙胺 11
二甲基甲酰胺(溶劑) 25 CCl3(溶劑)
150
固化條件:0.5 kg/cm2,180℃,3H
τ30#鉻鉬鋼=300-330 kg/cm2(120℃測試)
2.3 有機硅改性環氧樹脂膠
配方七:
環氧化酚醛樹脂 100 雙酚A-有機硅縮合物 33 AS2O5
32 鋁粉 126
316℃時τ不銹鋼=85 kg/cm2,老化200小時后τ鋼為53
kg/cm2,在配方中加入AS2O5既是抗氧劑又是固化劑,可形成Si-O-AS鍵。
2.4 多官能環氧膠
配方八:
KH—509#耐高溫膠 509#環氧化酚醛 100 647酸酐
80
TiO2(200目) 50 玻璃粉(200目) 50
固化條件:150℃/3h + 200℃/2h 200℃老化400H AL/AL為94
kg/cm2;250℃老化200H,其τAL/AL仍為55 kg/cm2。
配方九:
耐高溫結構膠 二氨基二苯醚多官能環氧 100 液體丁腈橡膠
8—10
704固化劑 10 鐵粉(300—400目) 20
固化條件:0.5 kg/cm2,20℃/24h + 80℃/4h τFeFe=42-56MPa,適用于鑄鐵粘接。
3、水中固化膠(吸水膠)
配方十:
E-44# 100 702#聚酯 10~20 DTA(二乙烯三胺)
10
石油磺酸 5 生石灰(160目) 50
固化條件:20—30℃的水中 τ=17-20MPa 適用于水下修補
配方十一:
E-42# 100 乙二胺氨基甲酸酯 15 生石灰
40 熟石灰 20
石棉粉 20 τFe=15MPa H2O 10
乙二胺氨基甲酸酯吸水分解出乙二胺,與環氧樹脂固化反應,常溫24H固化,適用于水下膠接。
配方十二:
E-44# 100 酮亞胺 20 生石灰 500 H2O
5
酮亞胺吸水分解為醛亞胺樹脂和甲基異丁基酮,醛亞胺樹脂與環氧樹脂固化反應。適用于水中固化
配方十三:
E-44# 100 酮亞胺 40 聚硫 20 生石灰
10
常溫吸水固化28h,τfe=12MPa
4、導電膠粘劑
配方十四:
305#導電膠 420#尼龍環氧 1
還原銀粉 3 溶劑(甲醇:苯=7:2)適量
固化條件:1—3 kg/cm2,160℃固化1—2h τ室溫=26.3MPa τ-60℃=31.5MPa
τ120℃=9.1MPa 適用于金屬粘接
配方十五:
SY-11膠 618# 100 三乙醇胺 15 銀粉 200—260
固化溫度 |
120 |
80 |
45 |
電阻率 |
2×10-4 |
5×10-3 |
10-3 |
MPa |
17.1 |
16.0 |
|
固化條件:0.5 kg/cm2,120℃
3H或45℃ 72h適用于鈦酸欽壓電品體、碳制和超細金屬絲粘接。
配方十六:
HXY-13膠 E-51 100 200#聚酰胺 50 間苯二胺
7.5 沉淀銀粉 450
固化條件:80℃,3h 電阻率為1.5—5.7×1025L·cm τ-40℃>100MPa τ20℃>10MPa 適用于電子元件粘接。
配方十七:
DAD-5膠 AG-80#環氧樹脂 100 液體丁腈橡膠
15 2E4BZ 15 電解銀粉 250
固化條件:5—10MPa 100℃,3h τ室溫=15MPa τ200℃=11MPa
適用于電子元件粘接.
配方十八:
E-44#100 鄰苯二甲酸二丁酯 20 DTA(二乙烯三胺)
12 KH—550 13
固化條件:室溫4h,或80℃,3h τ室溫=10—12MPa 電阻率為1.2—0.6×10-2cm 適用于-50~120℃內電子
銅粉(200—300目)600 元件粘接。
配方十九:
E-42# 100 鄰苯二甲酸二丁酯 10 590#稀釋劑
5 三乙醇胺 15 銀粉 200-300
固化條件:80℃固化4h,電阻率 1-4×10-4cm τ>16MPa 適用于電子器件粘接
配方二十:
E-51# 70 660#稀釋劑 10 AG-80環氧樹脂
20 三乙醇胺 15 炭黑 75-100
固化條件:80℃,4h,電阻率為1-5×10-2cm τ>15MPa
配方二十一:
HXJ-23膠 509#酚醛環氧 100 647#酸酐 68 共聚二甲胺 1
銀粉 300
100℃,2H τμ/μ=4MPa 電阻率3×10-3cm
配方二十二:
701膠 618# 100 B-63甘油環氧 10-20 鄰苯二甲酸二丁酯 5-6
己二胺三乙醇膠 13-15 還原銀粉 250-300
70-80℃,固化1h 室溫=22.3MPa δ=50MPa 電阻率為3×10-2cm 適用鋁玻管銅電子元件粘接
配方二十三:
618# 100 F-70# 環氧樹脂 40 液體丁腈 25
2E4BZ 4 647#酸酐
120
KH—50 4 銀粉 550-600
120℃,固化3h τ=19MPa τ-60℃=17.8MPa 電阻率為10-3—10-4cm
配方二十四:
618# 80 E-35#環氧樹脂 70 AG-80#
50 液體丁腈 60 雙氰雙胺 20 銀粉 600
80℃固化2h τ=20MPa 電阻率為1-3×10-3 cm
配方二十五:
丁-17膠 618# 70 W-95環氧 30 聚乙烯醇縮丁醛 7
600#稀釋劑 10
CTBN 10 間苯二胺 20 2E4BZ 1.5
還原銀粉 250-300
80℃,固化2h τ=28MPa τ-52℃=29MPa τ100℃=25~28MPa τ150℃=7.5MPa
δ=74MPa 電阻率為10-2~10-4cm
5、 導磁膠粘劑
配方二十六:
618# 185 順丁烯二酸酐 45 羥基鐵粉 770
固化條件:125℃,2h,適用于變壓器鐵芯膠接
配方二十七:
618# 100 鐵氧體粉(200目) 20 DTA 10
固化條件:室溫,48H/100℃,2h,適用于磁鋼膠接
配方二十八:
618# 100 液體丁腈 15 三乙醇胺 15 羥基鐵粉 200-350
固化條件:100℃,2h τ硅鋼>18MPa
6、光敏膠粘劑
光敏膠要求無色透明、耐光老化、耐濕熱老化、固化收縮小和延伸率大,用于膠接光學透明元件(鏈頭)的特種膠。
幾種化學膠比較
種
類 |
優
點 |
缺
點 |
改進措施 |
室溫熱化有機硅膠 |
彈性好,透光率高,耐老化好 |
膠接強度低 |
用KH-550處理光學元件表面 |
丙烯酸型樹脂 |
光學性好 |
收縮率大 |
用KH-570配合 |
聚氨酯膠 |
光學性和韌性好 |
不耐老化 |
加入H12MDI改進 |
環氧膠 |
光學性好,耐老化好,收縮率小 |
延伸率小 |
用KH-560處理 |
注:H12MDI即氫化4,4′-二異氰酸酯二苯用烷。
配方二十九:
GM-924光敏膠
711#環氧 60 甲基丙烯酸甲酯 40 τAL/有機玻璃6MPa
固化條件:80W高壓吊燈(距離4cm)安息香甲醚 1.5
照射3分鐘。適用于有機玻璃件粘接
配方三十:
環氧丙烯酸酯 100 DAP(鄰苯酸酯) 30 安息香乙醚 適量
DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)5
紫外線照射固化2分鐘,與陶瓷剝離強度為7.4MPa,粘接陶瓷諧振器LD及彩電對苯二酚
0.075 延時線等。
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