環(huán)氧樹脂膠的改性有液體聚硫橡膠改性、丁腈橡膠改性、聚乙烯醇縮醛改性、聚酰胺改性、聚飆改性等七大改性,下面拜高就來詳細(xì)的講解一下幾大改性的特點(diǎn)。
1、液體聚硫橡膠改性
液體聚硫橡膠是分子鏈兩端有疏基(—SH)的低分子量黏稠液體,其分子式如下所示:
可與環(huán)氧基反應(yīng),成為固化物分子結(jié)構(gòu)中的柔性鏈段,生成含硫醚的嵌段共聚物,提高了環(huán)氧樹脂膠黏劑的韌性。
2、丁腈橡膠改性
丁腈橡膠有固體和液體兩種,液體使用起來比固體方便,且增韌效果較好,尤以端羧基液體丁腈橡膠(CTBN)、端羥基液體丁腈橡膠(HTBN)、端氨基液體丁腈橡膠(ATBN)最好。用量一般為(10~~25)×10-3份,以10份2-乙基-4-甲基咪唑作為固化劑的剪切強(qiáng)度最高。
3、聚乙烯醇縮醛改性
聚乙烯醇縮醛的通式如下:
屬線型熱塑性高分子化合物,常用的有縮丁醛和縮甲醛,前者韌性好,后者耐熱性高,與環(huán)氧樹脂的混溶性好,可與環(huán)氧樹脂的羥基和環(huán)氧基發(fā)生醚化反應(yīng),起到增韌作用,提高環(huán)氧膠黏劑的剝離強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。常用的聚乙烯醇縮醛有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和聚乙烯醇縮甲醛,前者增韌效果明顯,后者耐熱性較好。聚乙烯醇縮醛用量一般為10~30份,若以雙氰胺為固化劑,PVB的用量可高達(dá)40~50份。
4、 聚酰胺改性
聚酰胺常稱作尼龍,用于改性的尼龍為共聚尼龍和醇溶尼龍,前者是尼龍的二元或多元的低熔點(diǎn)共聚物(廣為應(yīng)用的是548三元共聚尼龍-66/6/610),后者為羥甲基尼龍[6/66/(CH2O)n]。
環(huán)氧-尼龍膠黏劑結(jié)構(gòu)上是剛?cè)峤Y(jié)合,取長補(bǔ)短,別具一格。其力學(xué)性能優(yōu)異,剝離強(qiáng)度高達(dá)27kN/m,剪切強(qiáng)度超過15MPa,不均勻扯離強(qiáng)度大于83kN/m,且具有良好的低溫性能。
5、聚飆改性
聚楓由雙酚A與4,4'-二氯二苯基礬縮聚而成,分子鏈中含有飆基(—SO—),簡稱PSF。由于礬基中的硫原子處于最高氧化狀態(tài),故PSF具有較高的抗氧化能力,而異丙基醚和醚鍵使分子鏈有一定的柔性,賦予聚礬較大的韌性,因此強(qiáng)韌兼?zhèn)洹?/p>
聚飆與環(huán)氧樹脂有很好的相容性,以二氨基二苯基礬為固化劑,增韌的環(huán)氧膠黏劑室溫和高溫都有很高的剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度,模量損失有限。增韌效果與PSF的平均相對分子質(zhì)量和用量關(guān)系很大,一般平均相對分子質(zhì)量愈高,用量愈大,則增韌效果愈好。粘接鋼的剪切強(qiáng)度高達(dá)60~65MPa,在室溫―180℃剝離強(qiáng)度一直保持在3.2kN/m 以上,在150℃時(shí)則達(dá)6.7kN/m。
聚礬增韌環(huán)氧膠黏劑的缺點(diǎn)是耐水性和耐濕熱老化性較差,若與聚醚酰亞胺組成混合物對環(huán)氧膠黏劑增韌,用新型芳香二胺固化后,能提高玻璃化溫度,降低吸水性,改善耐濕熱性能。
6、酚醛樹脂改性
用于環(huán)氧改性的酚醛樹脂是堿催化的甲階酚醛樹脂和氨酚醛樹脂。酚醛樹脂中含有很多活潑的羥甲基(—CH:OH),能與環(huán)氧樹脂中的羥基和環(huán)氧基反應(yīng),增加了交聯(lián)度,加之酚醛樹脂本身的耐熱性使得環(huán)氧-酚醛膠具有良好的耐熱性和高低溫循環(huán)性。雙酚A型環(huán)氧樹脂每個(gè)分子只有2個(gè)環(huán)氧基,而酚醛-環(huán)氧樹脂平均每個(gè)分子有3.6個(gè)環(huán)氧基,所以固化后可達(dá)到高交聯(lián)密度,在耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、耐介質(zhì)性能上均優(yōu)于雙酚A型環(huán)氧樹脂,可在117℃長期工作,也可在260℃短期使用。但具有脆性大、剝離強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。
7、有機(jī)硅樹脂改性
有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐高低溫性、耐水性、耐酸性和電絕緣性,與環(huán)氧樹脂混溶性好。在固化過程中,硅橡膠的端氨基與環(huán)氧基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),增進(jìn)了硅橡膠與環(huán)氧樹脂的相容性,形成高度交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)增韌。
以環(huán)氧改性有機(jī)硅作為增容劑可將硅橡膠共混到環(huán)氧樹脂之中,固化后在環(huán)氧樹脂中分散著硅橡膠粒子,使沖擊強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度大幅提高。添加1%的增容劑,以二氨基二苯基甲烷為固化劑的環(huán)氧樹脂-硅橡膠體系,當(dāng)硅橡膠為5份時(shí)其沖擊強(qiáng)度是未改性的2倍。