環氧樹脂膠黏劑的品種很多,其分類的方法和分類的指標尚未統一。按膠黏劑的形態可分為無溶劑型膠黏劑、有機溶劑型膠黏劑、水性膠黏劑(又可分為水乳型和水溶型兩種)、膏狀膠黏劑、薄膜狀膠黏劑(環氧膠膜)等﹔按固化條件可分為冷固化膠、熱固化膠及光固化膠、潮濕面及水中固化膠、潛伏型固化環氧膠等﹔按粘接強度可分為結構膠、次受力結構膠和非結構膠;按用途可分為通用型膠黏劑和特種膠黏劑;按固化劑的類型可分為胺固化環氧膠、酸酐固化環氧膠等;還可按組分或組成來分類,如雙組分膠和單組分膠,純環氧膠和改性環氧膠(如環氧-尼龍膠、環氧-聚硫橡膠、環氧-丁腈膠、環氧-聚氨酯膠、環氧-酚醛膠、有機硅-環氧膠、丙烯酸-環氧膠)等。
一、通用環氧樹脂膠黏劑
通用環氧樹脂膠是指可在常溫下固化,使用方便,對多種金屬、非金屬材料具有良好粘接性的膠種(這種膠經加熱后性能更好)。固化的膠層有一定的耐溫、耐水、耐化學品性,主要用于承受力不大的零部件,用于一般設備零件的定位、裝配及修理。以脂肪族胺類、芳香族胺類、改性胺類、低分子聚酰胺為固化劑的大多數通用型環氧樹脂膠黏劑屬于這一類。
通用型環氧樹脂膠黏劑又有環氧胺類(脂肪胺、芳香胺)、環氧改性胺類、環氧聚酰胺類和其他環氧膠(如咪唑等)。一般通用型環氧樹脂膠黏劑在15℃以上可以正常固化,冬季室溫低于5℃以下時,因為反應活性降低而不能正常固化,粘接強度顯著降低。羥甲基雙酚A環氧樹脂(712環氧)的活性比一般雙酚A環氧樹脂的活性能提高十倍,所以可在零度以下固化,有良好的粘接強度。表10-1列出了幾種典型通用環氧樹脂膠黏劑的性能及用途。
二、室溫固化環氧樹脂膠黏劑
室溫固化環氧膠黏劑室溫固化環氧膠黏劑是指在室溫(15~~40C)下不加熱就能固化的環氧膠黏劑。其優勢在于:可以在許多不希望或不允許甚至不可能加熱固化的場合使用,例如,在航空、機械及電子工業中某些大型或精細部件和塑料部件的粘接,飛機破損的快速修補,土木建筑、橋梁、水壩的修補加固和補強,農機修配,文物的修復和保護,潮濕表面和水中的粘接等。
三、耐高溫環氧樹脂膠黏劑
環氧樹脂膠黏劑在高溫下的性能與兩個因素有關:一是環氧樹脂膠黏劑的熱變形溫度,它決定其熱力學性能;二是環氧樹脂膠黏劑的熱氧穩定性。這兩個因素和環氧樹脂本身的結構及所用的固化劑種類有關。
研究表明,連接分子中兩個環氧基的線性距離越短,固化后交聯密度就越大、固化物熱變形溫度越高,在高溫下的機械強度也就越高。熱氧穩定性是指環氧樹脂對熱氧破壞的穩定性。一般在無氧氣存在下,環氧樹脂本體熱分解溫度至少要在300℃以上才能發生。在空氣中,一般環氧樹脂的熱氧化分解在180~200℃就會發生,粘接接頭在此溫度下于空氣中經一段時間老化后,強度下降幅度較大。雖然多數脂環族環氧樹脂在200℃以下比較穩定,但在200℃以上,熱氧破壞比雙酚A型環氧樹脂要嚴重。
四、 環氧樹脂結構膠黏劑
結構膠黏劑一般指能承受較大剪切、拉伸強度,又具有較高剝離、沖擊性能的膠黏劑,主要用于結構部位的粘接。在結構件的連接上,粘接比傳統的鉚接、螺紋連接、焊接具有更大的優越性。環氧樹脂結構膠黏劑的顯著特點是可在較低溫度(80~20℃)、較低壓力、較短時間內固化,揮發分少,耐老化性能好等,粘接的安全可靠性高,配方設計靈活,使用工藝簡便,可選擇性大。此類結構膠除強度較高外,耐溫、耐介質、耐老化等性能均優于通用型膠黏劑。
環氧樹脂結構膠黏劑的常溫剪切強度大于20MPa,不均勻扯離強度高于25kN/m,或者常溫下剪切強度稍低于上述指標,但在高溫下如150℃以上,仍具有較好的強度,或具有良好的持久強度、耐疲勞等。大多數結構部件所承受的并非純剪切力,如飛機機翼對剪切強度的要求并不高(一般20MPa左右),而對剝離、撓曲、扭曲、沖擊等橫向的應力要求較高:剝離強度在6~18kN/m范圍內。剪切強度高的樹脂并不意味著剝離強度就高,有些環氧樹脂結構膠黏劑的剪切強度高達39~~49MPa,但剝離強度卻只有0.2~1.2kN/m。通常采用丁腈橡膠、尼龍、聚酯、縮醛等改性來增韌、增柔,提高剝離強度以達到結構膠的強度要求。
五、水性環氧樹脂膠黏劑
水性環氧樹脂通常是指普通的環氧樹脂以顆?;蚰z體形式分散于水中所形成的乳液、水分散體或水溶液,它們之間的區別在于環氧樹脂分散相的粒徑大小范圍不同。水性環氧膠黏劑有水溶型和乳液型之分,水溶型因水分含量高,揮發很慢,很少使用;而乳液型固含量高,黏度低,發展很快,應用廣泛。近年來,環氧樹脂乳液、自乳化環氧樹脂、水性環氧樹脂固化劑、自乳化環氧固化劑等產品的出現,為水性環氧膠黏劑的制備提供了有利條件。
與溶劑型或無溶劑環氧體系相比,水性環氧體系的優勢在于:
1、低VOC含量和低毒性,適應環保要求;
2、在無溶劑或僅有少量助溶劑的情況下,黏度可調范圍大;
3、對水泥基材有很好的滲透性和粘接力,可以與水泥或水泥砂漿配合使用;
4、可以在潮濕條件下固化;
5、可以與其他水性聚合物體系混合使用,在性能上相互取長補短。
制備水性環氧膠黏劑首先要制得水性環氧樹脂乳液,其關鍵是選擇更好的乳化劑,近年來,大多采用反應型乳化劑,即帶有能參與固化反應的活性基團乳化劑。例如用聚醚胺M-1000和M-2027的混合物與聚丙二醇二縮水甘油醚(環氧當量313~345g/mol)制成乳化劑,將其與酚醛環氧樹脂按12∶100(質量比)混合制成自乳化環氧樹脂。水性固化劑有水性改性胺、雙氰胺、2-甲基咪唑、雙丙酮丙烯酰胺等。
以上就是拜高整理的關于環氧樹脂膠黏劑的幾大分類的解讀,關于膠黏劑想了解更多,請持續關注拜高官網!