耐高溫膠粘劑如何定義及(jí)分(fèn)類?
文案編輯:miya
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發布時間(jiān):2019-08-08 23:32:51
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關於耐高溫膠粘劑的定義,國內外(wài)至今尚無統一看(kàn)法,一般認為凡屬(shǔ)下(xià)列情(qíng)況者可視為耐高溫膠粘劑
(1) 在(zài)121-175℃下長期使用(累計1-5年),或者在204-232℃下累計使用20000~
40000h。
(2)在260~371℃下累計使用200~1 000 h。
(3)在371-427℃下累計使(shǐ)用24~200 h。
(4)在538-816℃下使用2-10 min。
耐高溫(wēn)膠粘劑種類較多。目前研究較多、應用(yòng)較廣的(de)主要有環氧樹脂類、酚醛樹脂類(lèi)、聚酰(xiān)亞胺類,還有磷酸鹽類和有機矽類膠粘劑等。
1.1 環氧樹脂(zhī)(EP)類膠粘劑
環氧樹脂是一種(zhǒng)含有2個或2個以上環氧基的熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂是一種很 好的(de)膠粘劑,可用來粘接金屬、陶瓷、玻璃(lí)、木材、混凝土及大部(bù)分塑料,已廣 泛應用於飛機、衛星、火(huǒ)箭、船舶、汽車、電子儀器、輕工和建(jiàn)築等行業.
環氧樹脂具有較好的粘接強度,綜合性能良好,低收縮性,蠕變小(xiǎo),唯其耐熱性不夠高,性脆,通過(guò)多種(zhǒng)途徑改性後(hòu),效果(guǒ)極佳,目前可(kě)以說環氧樹脂是一類最為理想的基體樹脂,應用麵頗為廣泛,為(wéi)耐熱(rè)結構膠的首選材料.
概括的(de)講,耐高(gāo)溫環氧膠粘劑(jì)應由(yóu)下列組分組成:耐高溫環氧樹脂(zhī)、耐高溫 固化劑(jì)、增韌劑、填料、抗熱氧劑。
1) 環氧樹脂的選擇。高(gāo)性能、耐熱型的環氧樹脂品種主要是那些(xiē)具有耐熱性骨架或可提高交聯密 度的(de)多官能度環氧樹脂。EP在高溫下的性能主要取決於膠料的熱變形溫度和熱氧化穩定性。EP本身官能團越多(duō),固化(huà)後交聯密度越(yuè)大,熱(rè)變形溫度越高,耐熱性越好,因而選擇(zé)多(duō)官能團EP是配製耐(nài)熱環氧樹脂膠粘劑的途徑之一。例如,蔡型環氧、苯(běn)三酚型環氧、酚醛型環氧、間苯二酚型環氧、二苯胺型環氧、二苯甲酮型環氧等均屬於多官能團環氧樹脂。
2) 固化劑的選擇 。除了環氧樹脂自身結構的影響,固化劑種類是影響其耐熱(rè)性的另一(yī)個(gè)重(chóng)要因 素。一般來說,它們或(huò)具有穩定的化學結構或具有多官(guān)能(néng)度,與(yǔ)環氧樹脂發生交 聯反應之後,使(shǐ)樹脂的分子結構形態、各種性能都發生(shēng)了顯著的變化(huà)。因此,正確選擇固化劑,合(hé)理設計膠黏劑配方無疑是重要的。
1.2 酚醛樹脂(PF)類膠粘劑 。酚醛樹脂(zhī)是開發最早的一(yī)類(lèi)耐高溫樹脂。由於其原料易得、價格低廉、生產 工藝和設備簡單,而且產品具有優異的力學性能、耐熱性、耐(nài)寒性(xìng)、電絕緣性、尺寸穩定性、成型加工性、阻燃性及低的發煙率,已成為工業部門不可缺少的材 料,具有非常(cháng)廣泛的用(yòng)途。
1.3 聚酰(xiān)亞胺(PI)類膠粘劑。聚酰亞胺(PI)大分子主鏈中含(hán)有酰(xiān)亞胺環狀結構,是較早應用於耐高溫(wēn)膠粘劑的(de)雜環高分(fèn)子基體,它的耐熱性與有機矽相當,但它的機械性能、電氣性能和耐濕性(xìng)能(néng)都(dōu)比較(jiào)好,可以單獨使用,可以(yǐ)說略勝有機(jī)矽一疇。
聚酰亞胺膠粘劑(jì)根據合成方法的不同可以分為縮聚型和加成型(xíng)兩大類。縮聚(jù)型聚酰亞胺(àn)用作膠黏劑時(shí),一般是由(yóu)芳香四酸二酐(gān)和芳香二胺縮聚生成可溶的聚 酰胺酸,然後用物理或化學方法脫水環化生成聚酰(xiān)亞胺。
隨著耐高溫PI結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用的日益廣泛,對其性能提出了越來越高的要求。為滿足其在更多領域中應用的需(xū)求,研究和開(kāi)發新型(xíng)耐高溫PI結構膠成為當務之急。主要可以從以下幾個方麵入(rù)手:
(1)研(yán)究並開發耐更高溫度等級(jí)的PI結構膠,以滿足航天(tiān)飛行器對速度和結構 質量的要求(qiú)。
(2)進一步對共(gòng)聚及共混方法(fǎ)進(jìn)行研究,在保證聚酰亞(yà)胺耐高溫(wēn)性能的前提下 提高其韌性,擴大其應用領域。
(3)利用納米材料等具有特殊性能材料的雜化複合,製備出具有高性能和新功 能的聚酰亞(yà)胺結構膠,以滿足航空、航(háng)天、電子和汽車等高新技術(shù)領(lǐng)域發展的需要。
1.4 磷酸鹽類膠(jiāo)黏劑:磷酸鹽係無機膠粘劑通常由基料(常為磷酸或濃縮磷酸(suān))、填料和固化劑等組成,但為了某些特殊需要還(hái)可加入一(yī)些特殊物質,如促凝(níng)劑、酸性抑製劑、發泡 劑以及氣泡穩定(dìng)劑等。
1.5 有機矽類膠黏劑:有機矽類膠粘劑是高分子量的(de)線型聚矽氧烷(wán),在催化劑作用下,通過加成或 縮合等反應(yīng),並加入增黏劑、填料等製得。這種膠粘劑最突出的性能是具(jù)有優良 的耐熱性,可以長(zhǎng)期(qī)在250℃或更高溫度下使用。
耐高溫膠粘劑研(yán)究的(de)發展趨勢將體現在以下幾個方麵:
(1) 開(kāi)發新型的有機耐高溫膠粘劑,製備出(chū)耐高溫、力學性能好、耐久性佳的膠粘劑;
(2) 利用和開發新(xīn)型的改(gǎi)性技術(shù)對現有的耐高溫樹脂進行改性,提高其綜合性能,擴大應用範圍;
(3) 利用納(nà)米材料和(hé)晶須材(cái)料等新型材料的特殊性能製備出高性能和新功能的複合膠粘劑(jì);
(4) 利用無機膠粘劑和有機膠粘劑二者的優點,研究和開發有機和無機雜化型(xíng)膠粘劑;
(5)開展不同類型膠粘劑在高(gāo)溫(wēn)下失效機理的研究,為現有膠粘劑性能的改進、新(xīn)膠粘劑研發提(tí)供理論依據。