環(huán)氧粘合劑——最常用的工業(yè)粘合劑

2022.10.24 15:05:16 Clicks

環(huán)氧膠粘劑是迄今為止最常見的工業(yè)膠粘劑，也可能是用途最廣泛的結(jié)構(gòu)膠粘劑。環(huán)氧樹脂粘合劑的流行不僅是由于固化產(chǎn)品的極端韌性，也不是因為它們具有令人難以置信的粘附到各種材料上的能力。環(huán)氧樹脂膠粘劑系統(tǒng)也易于修改，以滿足每個項目的獨特性能需求。

環(huán)氧樹脂粘合劑是使用不同類型的環(huán)氧樹脂粘合劑來實現(xiàn)的，這些樹脂類型定義了膠黏劑的基本特性。最適合和最堅固的環(huán)氧樹脂通常通過查看樹脂來確定：當需要耐高溫時，耐熱環(huán)氧樹脂是最好的，而當可能涉及運動時，柔性環(huán)氧樹脂是首選解決方案。在這里，您可以找到環(huán)氧樹脂粘合劑的一般優(yōu)點以及最常見的環(huán)氧樹脂類型和一些環(huán)氧樹脂粘合劑的應用。

環(huán)氧膠粘劑有什么特別之處？

粘合劑化學配方中環(huán)氧基團的存在賦予了它們幾個優(yōu)點。環(huán)氧樹脂粘合劑可以很容易地修改并賦予所需的性能，但所有環(huán)氧樹脂粘合劑都有一些共同特點，包括：

耐化學性：通常，所有環(huán)氧樹脂都比大多數(shù)替代品更好地抵抗化學暴露。通過改性環(huán)氧樹脂粘合劑甚至可以承受完全浸泡在刺激性化學品中。

耐熱性：由于環(huán)氧樹脂的化學成分，粘合劑具有耐熱性。也是一種可以通過修改配方來增強的特性。通常，環(huán)氧樹脂粘合劑的耐熱溫度高達 200°C (390°F)。然而，也存在耐熱環(huán)氧樹脂類型，它們可以承受更高的溫度。

耐用性和耐老化：固化后，環(huán)氧樹脂粘合劑在工業(yè)應用中是最強的：它們甚至使用粘合劑保持了卡車舉升機的世界紀錄，舉起一輛 17、500 公斤的卡車。它們還可以長期保持穩(wěn)定性。使用各種樹脂的工業(yè)環(huán)氧粘合劑系統(tǒng)是最強的環(huán)氧系統(tǒng)之一。

電氣性能：環(huán)氧樹脂粘合劑的理想性能之一是其出色的電氣絕緣性，使其適用于印刷電路板等應用。

防水性：可能是環(huán)氧樹脂粘合劑最廣為人知的特性。它們不僅能產(chǎn)生牢固的粘合力，還能有效地密封接頭和縫隙，使接頭和縫隙不漏水。

單組分和雙組分環(huán)氧樹脂粘合劑

環(huán)氧粘合劑有單組分和雙組分膠兩種，它們都形成極強的粘合，但在固化過程和最終性能以及應用方面彼此不同。雙組分環(huán)氧樹脂粘合劑通常比單組分系統(tǒng)更堅韌。

● 雙組分環(huán)氧膠

雙組分環(huán)氧樹脂膠粘劑需要在應用前將兩種組分混合。當組件相互反應時，會觸發(fā)環(huán)氧樹脂粘合劑的固化。

雙組分的環(huán)氧樹脂粘合劑具有更大的多功能性，因為它們用于所有細分市場。它們的加工稍微復雜一些，因為樹脂和催化劑這兩種成分必須相互混合，并且工作壽命從幾分鐘到幾小時不等，具體取決于工業(yè)環(huán)氧粘合劑配方。這些雙組分環(huán)氧樹脂粘合劑在環(huán)境溫度下固化，但可以通過加熱或外部能源（如紫外線）來加速該過程，具體取決于配方。一般來說，當固化時間最長時，環(huán)氧樹脂粘合劑會固化到最堅韌的粘合處。

雙組分環(huán)氧樹脂膠解決方案的主要優(yōu)勢在于它們幾乎可以粘附在任何表面上，包括木材、金屬、塑料、陶瓷和各種類型的橡膠。它們還可以抵抗物理和化學影響，包括95° 至 200°C（200°F 至 390°F）的耐熱性。

● 單組份環(huán)氧樹脂膠

單組分環(huán)氧樹脂粘合劑易于加工，因為它們不像雙組分環(huán)氧樹脂膠那樣需要混合。它們通常具有糊狀稠度，這使得它們非常適合通過鏝刀或珠子擠出來應用。這些粘合劑在 120° 至 175°C（250° 至 350°F）的高溫下固化，具體取決于配方。單組分熱固化粘合劑系統(tǒng)有效地填充和密封間隙，特別是金屬表面之間。

一部分環(huán)氧粘合劑也以熱固化薄膜粘合劑的形式出現(xiàn)。薄膜粘合劑最適用于大面積粘合或?qū)訅耗康?。例如在航空航天工業(yè)中的組裝化合物中發(fā)現(xiàn)了這些薄膜。單組分環(huán)氧樹脂粘合劑也常見于建筑用環(huán)氧樹脂粘合劑，例如在鋪設(shè)瓷磚時可以使用。

5種常見的環(huán)氧樹脂膠粘劑

環(huán)氧樹脂膠不僅僅是一種和兩種組分的粘合劑，而是存在許多配方，具體取決于樹脂、催化劑、改性劑和添加劑。賦予系統(tǒng)大部分特性的最重要成分是環(huán)氧粘合劑樹脂。也可以使用樹脂的組合以保證最佳解決方案。在這里，我們將仔細研究粘合劑中最常用的五種環(huán)氧樹脂。如果您需要有關(guān)這些或其他類型環(huán)氧樹脂的任何其他信息，請聯(lián)系我們，讓我們找到最有利于您的應用的解決方案。

1、DGEBA環(huán)氧樹脂

雙酚 A 的二縮水甘油醚 (BPA)，更廣為人知的是 DGEBA 環(huán)氧樹脂，是最古老的環(huán)氧樹脂，也是迄今為止最重要的環(huán)氧樹脂粘合劑配方，尤其是由于其原材料成本相對較低。此外，這種樹脂與多種催化劑相容，可產(chǎn)生多種性能選擇。使用 DGEBA 環(huán)氧樹脂的工業(yè)環(huán)氧樹脂粘合劑系統(tǒng)可在室溫或額外加熱下固化。

DGEBA環(huán)氧樹脂以低分子量液體、高分子量半固體和固體以及溴化樹脂的形式存在。后者主要用于需要抗燃性的應用。因此，溴化樹脂在電路板和其他需要阻燃的應用中很常見。

2、環(huán)氧酚醛膠粘劑

環(huán)氧酚醛清漆粘合劑以最具耐化學性和耐高溫性的環(huán)氧樹脂而聞名。它們還具有比 BPA 環(huán)氧樹脂更好的附著力。為了將這些性能發(fā)揮到最佳，環(huán)氧樹脂酚醛清漆必須在高溫下固化。在室溫下固化時，可達到的性能與 DGEBA 環(huán)氧膠粘劑相似。固化過程的長度周期顯著影響固化粘合劑的熱穩(wěn)定性。

由于其高粘度，環(huán)氧酚醛樹脂通常加工復雜。最近開發(fā)了低粘度替代品以簡化加工。然而，這些產(chǎn)品往往具有較低的環(huán)氧樹脂含量。無論如何，環(huán)氧樹脂酚醛清漆幾乎主要是雙組分環(huán)氧樹脂膠水。

3、柔性環(huán)氧樹脂膠

環(huán)氧樹脂膠水和粘合劑通常不以其柔韌性而聞名。然而，長鏈脂肪族環(huán)氧樹脂可以增加環(huán)氧樹脂粘合劑的靈活性。然而，添加這種柔性環(huán)氧樹脂會損害膠水的韌性。因此，柔性環(huán)氧樹脂通常不單獨使用，而是作為改性劑與其他環(huán)氧樹脂混合使用，以形成更堅韌、更堅固但更靈活的解決方案。當樹脂含量為 10-30% 的脂肪族環(huán)氧樹脂時，可以達到所需的柔韌性水平，而不會顯著影響其他性能。這些是最好的柔性環(huán)氧樹脂粘合劑系統(tǒng)。

柔性環(huán)氧樹脂粘合劑用于例如層壓安全玻璃、阻尼振動和聲音以及封裝電子元件和其他需要熱循環(huán)的精密元件。

4、水性環(huán)氧膠粘劑

本質(zhì)上，環(huán)氧樹脂是疏水的，因此不能分散在水中。盡管如此，水分散性可以通過兩種方式傳遞給環(huán)氧樹脂：化學改性或乳化。后者主要用于水性環(huán)氧粘合劑中的樹脂，并通過使用表面活性劑將水與樹脂分離來完成。表面活性劑和加工參數(shù)的選擇決定了粘合劑的機械和化學穩(wěn)定性。

5、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂

配制粘合劑時，使用兩種類型的環(huán)氧丙烯酸酯樹脂：乙烯基酯和用于輻射固化的特殊樹脂。盡管是環(huán)氧樹脂，但這些樹脂的作用更像聚酯樹脂。它們易于加工，在室溫下快速固化，并且可以使用過氧化物作為固化劑。在粘合劑中，這些環(huán)氧樹脂比傳統(tǒng)的 DEGBA 環(huán)氧樹脂具有更低的粘度、更高的柔韌性和更好的潤濕特性。然而，它們在固化時確實比任何其他環(huán)氧樹脂粘合劑收縮得更多。

環(huán)氧丙烯酸酯樹脂也可以通過來自外部能源如紫外線( UV )或電子束(EB)的輻射固化。這些環(huán)氧樹脂粘合劑通常粘度低，蒸氣壓高。