(一)稀释剂 稀释剂主要作用是降低环氧树脂配方体系的粘度,改善工艺性能。但稀释剂的加入对环氧树脂固化物的HDT、机械性能等有很明显的影响。 1. 非活性稀释剂 在此物理混入过程中,不能参与固化反应,仅起到稀释粘度作用,其用量约5-20%为宜。非活性稀释剂大部分是高沸点溶剂如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。其中邻苯二甲酸二丁酯作为良好的增韧剂和稀释剂使用,加17份二丁酯,双酚A,环氧树脂粘度从15.0降至4.0 Pa.s,二乙烯三胺固化后HDT下降20℃左右。 环氧树脂常用的溶剂和稀释剂
名称 |
名称 |
比重 |
分子量 |
沸点 |
丙酮 |
CH3COCH3 |
0.789 |
58 |
58 |
环己酮 |
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. 活性稀释剂 主要是含有环氧基团的低分子环氧化合物,能与环氧树脂固化反应。其加入对固化物性能影响不大,可分为单环氧基和双环氧基活性稀释剂。 ①单环氧活性剂 A、苯基缩水甘油醚:690#,粘度为7厘泊,上海树脂厂生产 B、丙烯基缩水甘油醚:500#,粘度为2厘泊,上海树脂厂生产 C、丁基缩水甘油醚:501#(稀释剂),粘度为2厘泊,粘度低,毒性小,其用量为树脂量10-15%,上海树脂厂生产 D、对甲苯酚缩水甘油醚 E、乙烯基环己烯甘油醚 F、甲基丙烯酸缩水甘油酯 某些单环氧稀释剂如690#,500#和501#对胺类固化剂反应活性较大;而烯烃或脂环族单环氧稀释剂对酸酐固化剂反应活性较大。 ②双环氧稀释剂 A、双缩水甘油醚:600#,粘度为4-6厘泊,无锡树脂厂生产 B、乙二醇双缩水甘油醚:512#,粘度为100厘泊,上海树脂厂生产 C、甘油环氧:662#,粘度为300厘泊,上海树脂厂生产 D、间苯二酚双缩水甘油醚:680#,粘度为200-600厘泊,上海新华树脂厂生产 E、丁二烯环氧 F、异氰酸三缩水甘油酯 (二)增韧剂 环氧树脂未经改性的固化物延伸率低、韧性差、脆性大。当承受到内应力或外应力时,迅速形成缺陷区并扩展成裂缝,导致固化物开裂。改性环氧树脂固化物具有较大韧性和抗冲击性。 1. 非活性增韧剂 不含有活性基团,仅与环氧树脂混溶而不发生化学反应。其大多为粘度小的液体,具有稀释作用,有利于胶液对胶接表面的扩散、吸附和浸润,并能增加流动性,使固化物柔性好。(注意:必须控制其用量,否则固化后将从胶层内溢出)。用量为树脂的5-20%。
名称 |
简称 |
外观 |
沸点(℃) |
邻苯二甲酸二甲酯 |
DMP |
无色液体 |
283 |
邻苯二甲酸二乙酯 |
DEP |
无色液体 |
295 |
邻苯二甲酸二丁酯 |
DBP |
无色液体 |
340 |
邻苯二甲酸二戊酯 |
DPP |
无色液体 |
342 |
邻苯二甲酸二辛酯 |
DOP |
无色液体 |
384 |
邻苯二甲酸二辛酯 |
DOS |
淡黄液体 |
248 |
磷酸三乙酯 |
TEP |
淡黄液体 |
210 |
磷酸三丁酯 |
TBP |
淡黄液体 |
289 |
2. 活性增韧剂 含有活性基团,能参加 环氧树脂的固化反应也能与环氧树脂混溶,起到增韧作用。 常用的增柔剂有:液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(液体端羧基丁腈橡胶)、液体端羧(羟)基聚丁二烯橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、尼龙、低分子聚酰胺和聚醚树脂等。 聚乙烯醇缩甲(丁)醛:-OH在高温下与环氧树脂发生化学作用,用量为5-15%。J-17环氧胶是聚乙烯醇缩甲醛和液体丁腈配合使用改性脂环族双(3,4-环氧基)环戊基醚。 聚氨酯改性环氧,可作为低温胶粘剂,主要由末端为异氰酸酯基的聚醚预聚体来配方,用胺类固化剂如3,3-二氯4,4-二氨基二苯甲烷(MOCA)固化。 (三)填料 填料的主要作用是降低胶层的收缩率,提高胶接的抗剪强度: 1. 填料使胶液增稠或使粘度增大 2. 填料降低收缩应力和热应力
填 料 |
作 用 |
铝粉(325目) |
耐高温、导电、导热 |
铜粉 |
导热、导电 |
铁粉 |
导热、导电 |
银粉 |
导电 |
硅粉 |
导热和绝缘 |
滑石粉 |
提高胶的延展性 |
氧化铝 |
介电性、耐热 |
硅酸铝 |
增加吸湿热稳定性 |
硅酸锆 |
增加吸湿热稳定性 |
三氧化二锑 |
耐燃性(耐200-250℃) |
二硫化钼 |
耐磨、润滑 |
石英粉 |
耐烧蚀、绝缘 |
TiO2 |
增白、提高胶的延展性能 |
气相SiO2 |
触变性 |
填料能影响胶层的物化性能。例如:羧基铁粉添加到环氧树脂中能改进导磁性能。另外,填料的加入会降低环氧胶的剥离强度,因此一般地结构胶除加入具有触变性的2#SiO2外,不再加填料。 (四)偶联剂 偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能,用量为1-5%,大多为有机硅偶联剂,在环氧胶配方中常用的是KH-550和KH-560。
牌号 |
结 构 式 |
全 称 |
厂家 |
KH-550 |
H2N-(CH2)3Si(OC2H5)3 |
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 |
盖州化工厂 |
KH-560 |
CH2CH-CH2O(CH2)3Si-(OC2H5)3O |
γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷 |
上海跃华玻璃厂 |
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 |
中科院化学所 |
KH-580 |
HS-(CH2)3Si(OC2H5)3 |
γ-硫羟基丙基三乙氧硅烷 |
中科院化学所 |
南大-42 |
C6H5-NHCH2Si(OC2H5)3 |
α-苯甲基三乙氧基硅烷 |
南大化工厂 |
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 |
山东化工研究所 |
硅烷偶联剂分子含有一部份基团x与无机物表面较好地亲和;另一部份基团(R)能与有机树脂结合,可用于处理织物,作涂层或被粘物表面处理剂,有效地提高胶接强度。
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