環氧樹脂作為一種熱固性樹脂,加入固化劑後(碳纖維比如酸酐類、胺類)形成的三維結構的高分子材料具有耐熱、粘接、固化物強度、耐腐蝕、耐濕熱老化、優秀的電氣性能等諸多特點,被廣泛用於電氣絕緣、防腐防水塗料、光固化塗料、地坪塗裝、各種物件結構粘接、碳纖維玻璃纖維復合材料、建築加固等等領域。

  讓我們來揭開這種高分子材料的神秘面紗。

  目前市場用量最大的為雙酚A型環氧樹脂,如128、828、E-44、E-51、0164、6101均屬於這一類,雖各廠家編號不同,總體結構相同。其中E-44\6101屬於相對分子量較高,粘度較高,環氧值較低(0、44)的類型,有一定量的羥基含量,對固化反應有促進的效果。 環氧樹脂的結構含有反應性的環氧基和羥基環氧樹脂建材,其中環氧基作為交聯反應的基團與固化劑中的活性氫或者酐基進行反應,形成高分子三維結構,因此需要核定環氧基和活性氫或者酐基的含量來測定最佳配合比例;環氧分子中含有醚鍵、羥基、環氧基等極性基團,因此粘接強度高,被稱為“萬能膠”。分子中含有雙酚剛性結構,耐腐蝕,耐熱性較佳,但同時帶給它膠體的脆性,因此我們需要對固化體系做增韌改性,以滿足不同場合的粘接和韌性的要求。

  我們重點談談胺類固化劑。

  第一:合成胺類固化劑的專用性

  為了達到改性環氧體系性能的目的,可以有兩種方法:合成新型環氧樹脂或者合成新型固化劑。 改性一種固化劑相對合成一種新型環氧樹脂來說要簡便得多,因此強調固化劑的專用性而不是環氧樹脂的專用性更加具有操作性和合理性。 我們通過對基礎胺比如脂肪胺、芳香胺、脂環胺進行多種方法的改性合成,以滿足客戶對耐熱性、韌性、操作時間、粘度、粘接強度、膠體抗壓拉伸抗彎強度、伸長率、毒性、氣味、應用環境、耐水性、耐腐蝕性、疏水性等不同場合不同參數指標的要求。

  第二:環氧樹脂的改性

  配合通用環氧樹脂和環氧活性稀釋劑混合攪拌均勻,然後加入增韌劑、填充料、流變劑、助劑,即成為普通型環氧樹脂膠黏劑。當然涉及特殊要求的必須加入特殊環氧樹脂或增韌劑等,比如酚醛環氧、雙酚f環氧、脂環族環氧樹脂等等、甘油環氧樹脂等。

  第三:固化條件和配比

  不同的基礎胺和改性方法會帶來不同的固化條件,目的是滿足固化的交聯度碳纖維。如低溫固化、常溫固化、中溫固化和高溫固化。所以,並非所有的固化劑都是不需要加溫的,也並非所有的固化劑都可以通過增減固化劑的加量來調節固化速度的。(只有聚酰胺滿足配比範圍較大的要求) 配比是環氧樹脂和固化劑的最佳配合重量比,在這個最佳的配合比例條件下,環氧和固化劑分子都最高限度的多方位鏈接到高分子結構中,因此膠體具有最佳的強度和耐熱性。

  第四:對粘接強度的理解。

  1、 環氧固化物中羥基和醚鍵等極性基團的含量越高,越有利於粘接強度的提高。

  2、 固化物柔韌性越好,越有利於剝離強度的提高。

  3、 粘接表面越毛糙、極性越大,粘接強度越高。

  4、 固化物的交聯度不夠,則膠體強度不夠,影響粘接強度。

  5、 相似相容的原理,相同結構的分子越容易產生界面融合,有利於粘接。

  6、 對粘接表面的浸潤性越好環氧樹脂建材,越有利於粘接。

  7、 粘接面積越大,整體粘接強度越高。

  8、 暴聚的發生會導致膠體孔洞和較大的熱應力,影響膠體強度和粘接強度。

  9、 填充料的添加可以降低收縮率,減小內應力,有利於粘接,不完全為了降低成本。

  10、 所添加的各種材料中涉及相容性的問題,較好的相容性會產生較高的膠體強度。

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