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环氧树脂胶粘剂因其卓越的粘接性能和耐化学性而被广泛应用于各个领域。为了进一步提升其性能,通常需要在环氧树脂胶粘剂中添加各种添加剂。这些添加剂主要包括稀释剂、增韧剂、填料和偶联剂等,它们在提高环氧树脂胶粘剂性能方面发挥着关键作用。
一、稀释剂
稀释剂的主要作用是降低环氧树脂胶粘剂体系的粘度,改善工艺性能。稀释剂的加入对环氧树脂固化物的热变形温度(HDT)、机械性能等有明显的影响。稀释剂可分为活性稀释剂和非活性稀释剂。
1、非活性稀释剂
非活性稀释剂在物理混入过程中,不能参与固化反应,仅起到稀释粘度作用。其用量约为组份总含量的5~20%为宜。非活性稀释剂大部分是高沸点溶剂,如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。
2、活性稀释剂
活性稀释剂主要是含有环氧基团的低分子环氧化合物,能与环氧树脂固化反应。它的加入对固化物性能的影响不大,可分为单环氧基和双环氧基活性稀释剂。
二、增韧剂
环氧树脂未经改性的固化物延伸率低、韧性差、脆性大。当承受到内应力或外应力时,迅速形成缺陷区并扩展成裂缝,导致固化物的开裂。改性环氧树脂固化物具有较大韧性和抗冲击性。增韧剂也可分为活性和非活性两种。
1、非活性增韧剂
非活性增韧剂不含有活性基团,仅与环氧树脂混溶而不发生化学反应。其大多为粘度小的液体,具有稀释作用,有利于胶液对胶接表面的扩散、吸附和浸润,并能增加流动性,使固化物柔性好。需要注意的是:必须控制其用量,否则固化后将从胶层内溢出。用量为树脂量的5~20%。
2、活性增韧剂
活性增韧剂含有活性基团,能参加环氧树脂的固化反应也能与环氧树脂混溶,起到增韧作用。常用的增韧剂有:液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(液体端羧基丁腈橡胶)、液体端羧(羟)基聚丁二烯橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、尼龙、低分子聚酰胺和聚醚树脂等。
三、导热填料
导热填料的主要作用是降低胶层的收缩率,提高胶接的抗剪强度。其主要作用是:
1、导热填料使胶液增稠或使粘度增大。
2、导热填料降低收缩应力和热应力。
3、增加环氧胶的导热性能和阻燃性能。
导热填料能够影响胶层的物化性能,但填料能使环氧胶体具有良好的导热性能和阻燃性能。通常情况下加入硅微粉、氧化铝、氢氧化铝的填料,也可添加部分经过特殊处理的导热阻燃填料,如东超新材的环氧胶导热粉体。
四、偶联剂
偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能,用量约为1~5%,大多为有机硅偶联剂,在环氧胶配方中常用的是KH-550和KH-560。硅烷偶联剂分子含有一部分基团(X)与无机物表面较好地亲和;另一部分基团(R)能与有机树脂结合,可用于处理织物,作涂层或被粘物表面处理剂,有效地提高胶接强度。
综上所述,环氧树脂胶粘剂中的添加剂对其性能的提升起到了关键作用。通过对稀释剂、增韧剂、填料和偶联剂的选择和合理使用,可以制备出具有优异性能的环氧树脂胶粘剂,满足各种应用需求。
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