環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑1

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1、第七章環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑EpoxyResinAdhesive環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含有二個(gè)或二個(gè)以上環(huán)氧基并在適當(dāng)化學(xué)助劑如固化劑存在下能形成三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的化合物之總稱。它是一種膠接性能好、耐腐蝕，且電絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度都很高的熱固性樹(shù)脂。它具有許多優(yōu)良的性能，對(duì)金屬和非金屬都有很好的膠接效果，所以環(huán)氧樹(shù)脂有“萬(wàn)能膠”之稱。在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初兩個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)明的帷幕。1891年德國(guó)的Lindmann用對(duì)苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成了樹(shù)脂狀產(chǎn)物。1909年俄國(guó)化學(xué)家Prileschajew發(fā)現(xiàn)用過(guò)氧化苯甲醚和烯烴

2、反應(yīng)可生成環(huán)氧化合物。這兩種化學(xué)反應(yīng)至今仍是環(huán)氧樹(shù)脂合成中的主要途徑。1934年Schlack用胺類化合物使含有大于一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的化合物聚合得到高分子聚合物，作為德國(guó)專利發(fā)表。1938年后，瑞士的P.Castan及美國(guó)的S.O.Greenlee所發(fā)表的多項(xiàng)專利都揭示了雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應(yīng)合成環(huán)氧樹(shù)脂，用有機(jī)多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹(shù)脂固化，并具有優(yōu)良的膠接性能。不久，瑞士（汽巴）CIBA公司、美國(guó)的Shell公司及DowChemical公司都開(kāi)始了環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。1947年瑞士汽巴公司牌號(hào)為A

3、raldite(愛(ài)牢達(dá))的粘結(jié)劑開(kāi)始引人注目，環(huán)氧樹(shù)脂從此以“萬(wàn)能膠”聞名于世。另外Shell公司的EPON環(huán)氧樹(shù)脂作為涂料推向市場(chǎng)，1956年美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司開(kāi)始出售脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂1959年Dow化學(xué)公司生產(chǎn)酚醛環(huán)氧樹(shù)脂。發(fā)展至今已在各個(gè)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。第一節(jié)概述一、環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的特性（1）膠接力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高；理由：羥基和醚鍵等強(qiáng)極性基團(tuán)使環(huán)氧樹(shù)脂和相鄰界面間產(chǎn)生較強(qiáng)的粘附力；環(huán)氧基團(tuán)與含活潑氫的金屬表面反應(yīng)生成強(qiáng)化學(xué)鍵。（2）固化過(guò)程中收縮率?。涸谀z黏劑中環(huán)氧樹(shù)脂的收縮率最小（酚醛樹(shù)脂：8%~10%、有

4、機(jī)硅樹(shù)脂：6%~8%、聚酯樹(shù)脂：4%~8%、環(huán)氧樹(shù)脂膠：1%~3%）。（3）耐化學(xué)介質(zhì)穩(wěn)定性好：在固化體系中的醚鍵、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。（4）電絕緣性優(yōu)良：環(huán)氧樹(shù)脂的擊穿電壓大于35KV/mm（5）可室溫固化，也可高溫固化；（6）使用溫度范圍大。-60~150℃。二、環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑組成主要由環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑兩大部分組成。為改善某些性能，還加入稀釋劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、填料等。三、環(huán)氧樹(shù)脂類型1、環(huán)氧樹(shù)脂品種繁多，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基的結(jié)合方式分為一下幾類：（1）縮水甘油醚類（2）縮水甘油酯類（3）縮水甘油胺類（4

5、）脂肪族環(huán)氧化合物（5）脂環(huán)族環(huán)氧化合物（6）混合型環(huán)氧樹(shù)脂2、按室溫下樹(shù)脂的狀態(tài)分為：(1)液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂：可用作澆注料、無(wú)溶劑膠黏劑和涂料。(2)固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂：相對(duì)分子質(zhì)量較大的單純環(huán)氧樹(shù)脂，一種熱塑性的固態(tài)低聚物?？捎米魅軇┬屯苛?、粉末涂料和固態(tài)成型材料等。3、環(huán)氧樹(shù)脂按其主要組成物質(zhì)分類代號(hào)環(huán)氧樹(shù)脂類型E二酚基丙烷環(huán)氧樹(shù)脂ET有機(jī)鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹(shù)脂EG有機(jī)硅改性二酚基丙烷環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)酚醛多環(huán)氧樹(shù)脂B丙三醇環(huán)氧樹(shù)脂IQ脂肪族縮水甘油酯J間苯二酚環(huán)氧樹(shù)脂D聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂四、環(huán)氧樹(shù)脂主要性能指標(biāo)1.環(huán)氧值(K)：每

6、100克環(huán)氧樹(shù)脂中所含環(huán)氧基物質(zhì)的量工業(yè)環(huán)氧樹(shù)脂型號(hào)就是按環(huán)氧值不同來(lái)區(qū)分的。2.環(huán)氧當(dāng)量：含有一克當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂的克數(shù)。3.黏度：4.軟化點(diǎn)：5.揮發(fā)分：100g樹(shù)脂中低分子雜質(zhì)、易揮發(fā)成分含量。五、環(huán)氧樹(shù)脂命名1、命名原則：在基本名稱之前加上型號(hào)。基本名稱仍采用我國(guó)已有習(xí)慣名稱：“環(huán)氧樹(shù)脂”環(huán)氧樹(shù)脂以一個(gè)或兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母與兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字作為型號(hào)，表示類別及品種。主要組成物質(zhì)名稱代號(hào)環(huán)氧基平均值基本名稱改性物質(zhì)名稱代號(hào)或“-”××××××××2、型號(hào)例如：E-51環(huán)氧樹(shù)脂第二節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的合成原理最常用的環(huán)氧樹(shù)脂

7、是雙酚A同環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制造的雙酚A二縮水甘油醚，即雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂.在環(huán)氧樹(shù)脂中，它原料易得，成本最低，因而產(chǎn)量最大。國(guó)內(nèi)約占環(huán)氧樹(shù)脂總產(chǎn)量的90%，世界約占環(huán)氧樹(shù)脂總產(chǎn)量75%~80%，被稱為通用型環(huán)氧樹(shù)脂。（1）在堿催化下，環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基與雙酚A酚羥基反應(yīng)，生成端基為氯化羥基化合物——開(kāi)環(huán)反應(yīng)一、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的合成原理（2）在氫氧化鈉作用下，脫HCl形成環(huán)氧基——閉環(huán)反應(yīng)（3）新生成的環(huán)氧基再與雙酚A酚羥基反應(yīng)生成端羥基化合物——開(kāi)環(huán)反應(yīng)（5）與NaOH反應(yīng)，脫HCl再形成環(huán)氧基——閉環(huán)反應(yīng)（4）端羥基化合

8、物與環(huán)氧氯丙烷作用，生成端氯化羥基化合物——開(kāi)環(huán)反應(yīng)通用型環(huán)氧樹(shù)脂（雙酚Ａ型環(huán)氧樹(shù)脂）樹(shù)脂結(jié)構(gòu)n為平均聚合度。通常n=0~19，相對(duì)分子質(zhì)量340~7000。調(diào)節(jié)雙酚A和環(huán)氧氯丙烷用量比，可得到相對(duì)分子質(zhì)量不同的環(huán)氧樹(shù)脂。液態(tài)雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂：平均相對(duì)分子質(zhì)量較低，平均聚合度n=0~1.8。當(dāng)n=0~1時(shí)，室溫下為液體