(一)環(huán)氧樹脂的概念
環(huán)氧樹脂是指高分子鏈結(jié)構(gòu)中含兩個以上的環(huán)氧基團的高分子化合物的總稱,屬于熱固性樹脂,代表性樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂
(二)環(huán)氧樹脂的特點(通常指雙酚A型環(huán)氧樹脂)
1.單獨的環(huán)氧樹脂應(yīng)用價值很低,它需要與固化劑配合使用才有實用價值。
2.高粘接強度:在合成膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的膠接強度居前列。
3.固化收縮率小,在膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率最小,這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。
例如:酚醛樹脂膠:8—10%;有機硅樹脂膠:6—8%
聚酯樹脂膠:4—8%;環(huán)氧樹脂膠:1—3%
若經(jīng)過改性加工后的環(huán)氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%,熱膨脹系數(shù)為6.0×10-5/℃
4.耐化學(xué)性能好:在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個月,性能保持不變。
5.電絕緣性優(yōu)良:環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm6.工藝性能良好、制品尺寸穩(wěn)定、耐性良好和吸水率低。雙酚A型環(huán)氧樹脂的優(yōu)點固然好,但也有其缺點:①.操作粘度大,這在施工方面顯得有些不方便②.固化物性脆,伸長率小。③.剝離強度低。④.耐機械沖擊和熱沖擊差
(三)環(huán)氧樹脂的應(yīng)用與發(fā)展
1.環(huán)氧樹脂的發(fā)展史:環(huán)氧樹脂是1938年由P.Castam申請瑞士專利,由汽巴公司在1946年研制出最早的環(huán)氧粘接劑,1949年美國的S.O.Creentee研制了環(huán)氧涂料,我國于1958年開始環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。
2.環(huán)氧樹脂的應(yīng)用:①涂料工業(yè):環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中需用量最大,目前較廣泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料??蓮V泛用于管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業(yè)。②電子電器工業(yè):環(huán)氧樹脂膠可用于電氣絕緣材料,例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護;機電產(chǎn)品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。③五金飾品,工藝品、體育用品品行業(yè):可用于標牌、飾品、商標、五金、球拍、釣具、運動用品、工藝品等產(chǎn)品上。④光電行業(yè):可用于發(fā)光二極管(LED)、數(shù)碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產(chǎn)品的封裝、灌注和粘接。⑤建筑工業(yè):在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結(jié)構(gòu)、建筑、墻體涂料、堤壩、工程施工、文物修補等行業(yè)也會廣泛用到。⑥膠粘劑、密封劑和復(fù)合材料領(lǐng)域:如風力發(fā)電機葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質(zhì)之間的粘接,碳纖維板材的復(fù)合、微電子材料的密封等等。
(四)環(huán)氧樹脂膠的特性
1、環(huán)氧樹脂膠是在環(huán)氧樹脂的基礎(chǔ)上對其特性進行再加工或改性,使其性能參數(shù)等符合特定的要求,通常環(huán)氧樹脂膠也需要有固化劑搭配才能使用,并且需要混合均勻后才能完全固化,一般環(huán)氧樹脂膠稱為A膠或主劑,固化劑稱為B膠或固化劑(硬化劑)
2、反映環(huán)氧樹脂膠固化前的主要特性有:顏色、粘度、比重、配比、凝膠時間、可使用時間、固化時間、觸變性(止流性)、硬度、表面張力等。粘度(Viscosity):是指膠體在流動中所產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦阻力,其數(shù)值由物質(zhì)種類、溫度、濃度等因素決定。
凝膠時間:膠水的固化是從液體向固化轉(zhuǎn)化的過程,從膠水開始反應(yīng)起到膠體趨向固體時的臨界狀態(tài)的時間為凝膠時間,它由環(huán)氧樹脂膠的混合量、溫度等因素決定
觸變性:該特性是指膠體受外力觸動(搖晃、攪拌、振動、超聲波等)時,隨外力作用由稠變稀,當外界因素停止作用時,膠體又恢復(fù)到原來時的稠度的現(xiàn)象
硬度(Hardness):是指材料對壓印、刮痕等外力的抵抗能力。根據(jù)試驗方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、維氏(Vichers)硬度等。硬度的數(shù)值與硬度計類型有關(guān),在常用的硬度計中,邵氏硬度計結(jié)構(gòu)簡單,適于生產(chǎn)檢驗,邵氏硬度計可分為A型、C型、D型,A型用于測量軟質(zhì)膠體,C和D型用于測量半硬和硬質(zhì)膠體。
表面張力(Surface tension):液體內(nèi)部分子的吸引力使表面上的分子處于向內(nèi)一種力作用下,這種力使液體盡量縮小其表面積而形成平行于表面的力,稱為表面張力?;蛘哒f是液體表面相鄰兩部分間單位長度內(nèi)的相互牽引力,它是分子力的一種表現(xiàn)。表面張力的單位是N/m。表面張力的大小與液體的性質(zhì)、純度和溫度有關(guān)