橡胶弹性体增韧改性环氧胶粘剂

来源：塑胶五金网发布时间：2014-07-19 09:54:10点击率：

　　目前，用于环氧树脂胶粘剂增韧改性的橡胶和弹性体主要有：端竣基丁睛橡胶(CTBN)、端经基丁睛橡胶(HTBN)、端胺基液体丁睛橡胶(ATBN)、聚硫橡胶、聚氨醋弹性体、聚硅氧烷等。

　　1.丁助椒胶增韧环权胶粘荆

　　丁腊橡胶增韧环氧树脂胶粘剂的研究始于20世纪60年代末，所用丁睛橡胶的种类分为固体丁睛橡胶和液体丁腊橡胶两种，目前，以液体丁腊橡胶增韧环氧胶粘剂的研究居多。液体丁睛的分子量在10000以内，它较易与环氧树脂混合，而且其加工性良好，可配制成无溶剂或流动性较好的低粘度胶粘剂;固体丁睛橡胶与环氧树脂的分相很明显，加入适量的此种橡胶可改善树脂性能，增加韧性，降低玻璃化转变温度和固化温度，加人量过多时树脂的韧性虽然很好，但其机械性能和耐高温性能会损失很大。

　　C.W .W is e等用CTBN和ATBN来增韧环氧-胺固化体系，研究发现：CTBN不仅可起到增韧的作用，而且还能加速体系的固化;ATBN同样也能对环氧体系起到增韧的作用，但其在固化阶段却延缓固化反应的进行。

　　张健等用端基官能化的液体橡胶。(CTBN，ATBN)来增韧环氧树脂/咪哇固化体系，研究发现：CTBN，ATBN增韧DGEBA/2，4EM-Z体系时，均可大幅度提高材料的断裂韧性G，c、冲击强度和拉伸强度。对其微观结构的研究显示体系发生了相分离，分散相橡胶颗粒在连续相环氧树脂中形成橡胶微区‘获得增韧效果的橡胶微区尺寸分别为1-V3Wm和0.5-2pm.动态力学的变化表现为玻璃化转变温

　　度降低，次级转变移至低温区域，低温区次级转变对抗冲击性能有重要贡献。、

　　王超等用CTBN改性环氧树脂，改性聚硫橡胶为固化剂，制得高剥离耐热环氧树脂结构胶粘剂乞研究发现：该胶强度高，韧性好，综合性能优异，室温固化10d后，室温剪切强度23.6MPa，15090剪切强度为13.3MPa，20 090剪切强度为5.6MPa，室温剥离强度6.OkN/m，可用于航天工业耐热结构部件的粘接。

　　赵升龙等用ATBN来增韧环氧/聚酞胺固化体系，研究发现：采用ATBN对环氧树脂增韧，可制成室温固化耐热200℃的胶粘剂。该胶粘剂具有较好的粘接强度、耐介质性、耐温性和电绝缘性能，使用温度为一55-20090，可满足耐高温的需要。员战奎等阴用丁睛经预聚法增韧环氧胶粘剂，即先用HTBN与2，4-TDI反应形成端一NCO基液体丁睛橡胶(ITBN )，然后再与含有少量轻基的环氧树脂反应形成ITBN一环氧树脂嵌段共聚物ETBN. ETBN可用与普通环氧树脂类同的固化剂在加热或室温条件下固化，固化产物有较高的剪切强度和T剥离强它。

　　2.其它弹性体增韧环氧胶粘剂

　　弹性体增韧环氧胶粘剂的品种主要有聚硫橡胶、聚氨醋、聚硅氧烷、丙烯酸醋等。聚硫橡胶是一种低分子量聚合物，它具有低温柔顺性，耐溶剂性，应力松弛等优异性能。王超等用液态聚硫橡胶来增韧环氧/聚酞胺体系，研究发现：环氧胶粘剂经液体聚硫橡胶改性后，其剥离强度和剪切强度得到了很大的提高。苏小萍用QS-2增韧剂、聚硫橡胶、液体丁睛橡胶复合增韧环氧一改性胺固化体系，研究发现：在环氧一酚醛胺体系中添加QS-2增韧剂、聚硫橡胶、液体丁睛橡胶对固化物剪切强度、弯曲强度及弯曲弹性模量有较大的影响。QS-2增韧剂可以很好改善体系的力学性能，在QS-2增韧剂的基础上增加聚硫橡胶与液体丁睛橡胶组成复合增韧体系、得到的固化物的综合力学性能更好。

　　聚氨醋具有柔韧的分子链，其耐振动性和疲劳性都很好，具有高弹性，尤其是在低温下性能优异。又因为分子中有氨基甲酸醋基卜NH-000-)，所以具有高度的极性与活泼性，对多种材料粘接性能都很好。用聚氨醋来增韧环氧树脂，可以大大提高环氧树脂的剥离强度和剪切强度。张斌等用聚氨醋改性环氧体系，研究发现：环氧树脂改性后韧性提高，一定范围内剪切强度、剥离强度、冲击强度均有极提高。随聚氨醋含量的增加，微观形态发生了变化，进而导致力学性能变化。与CTBN相比，聚氨醋改性环氧树脂具有相近的性能，成本却大大降低。室温固化耐温固化剂A固化改性环氧树脂具有优异的粘接性能，良好的工艺性能，可在多种场合得到应用。

　　张绪刚等用自制的聚氨醋预聚体增韧环氧体系，研究发现：该胶的室温剥离强度为7.OkN/m，室温剪切强度为30.8MPa，150-C剪切强度达到14.5MPa;此外，该胶还具有良好的耐热老化性能和耐湿热老化性能。于良民等合成了具有反应活性的端环氧基聚氨酷，并用其对环氧胶粘剂进行改性，研究发现：端环氧基聚氨醋改性环氧树脂胶粘剂在60℃下可获得性能;该胶粘剂对较难粘材料黄铜的剪切强度达到30MPa以上。

　　聚硅氧烷的主链是一条由硅原子和氧原子交替组成的稳定骨架，侧链通过硅原子与有机基如甲基、苯基、乙烯基等相连，由于其分子的这种特殊的结构和组成，使它既有无机物的特性又有有机物的功能，具有优良的热氧化稳定性、低的玻璃化转变温度、疏水性、低应力等特性。因此，用它改性环氧树脂既能降低环氧树脂的内应力，又能增加环氧树脂的韧性、耐高温性。聚硅氧烷改性环氧树脂的研究国内外报道比较多。侯庆普等用聚硅氧烷改性环氧体系，研究发现：聚硅氧烷一环氧树脂体系微相分离形态的形成过程不同于一般反应性液体橡胶改性环氧树脂。此体系微相分离结构是在预反应过程中形成的，是聚硅氧烷在环氧树脂中的分散和聚集两种趋势共同作用的结果。预反应中形成的嵌段共聚物使该体系微相分散微细而且均匀。与未改性环氧树脂相比，经预反应制得的固化物弯曲杨氏模量和玻璃态线性热膨胀系数均有明显下降，因此内应力大幅度降低，抗开裂指数大为提高。光电子能谱分析的结果表明，预反应可以有效抑制聚硅氧烷向改性环氧树脂表面富集的倾向。Sheng-Shu Hou等用含硅氢基的聚硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚进行硅氢加成反应，得到含环氧基的聚硅氧烷。然后，将其与双酚A型环氧树脂在室温下共混。研究发现：含环氧基的聚硅氧烷与双酚A型环氧树脂的质量比为1：10时，聚硅氧烷可很好地分散在环氧树脂基体连续相中，增韧效果。

　　丙烯酸酷液体橡胶增韧环氧体系的相结构主要是橡胶相以规则的球状颗粒均匀分散于环氧基体中，分散相由大小不等的两种球形粒子组成。粒子尺寸的两极分布对增韧是有益的。小的颗粒主要对剪切变形起作用，大的颗粒能阻止裂纹的增长。韦亚兵等采用IPN方法研究了聚丙烯酸酷对环氧树脂胶粘剂的增韧改性。线型聚丙烯酸丁醋交联成网状结构，并与环氧树脂网络互相贯穿，增大了丙烯酸丁醋与环氧树脂的相容性，有效地改善了环氧树脂的力学性能。用具有核壳结构的聚丙烯酸醋颗粒和聚丙烯酸酷复合弹性体微粒来增韧环氧树脂胶粘剂也可取得很好的效果。李桂芝等用扫描电镜对不同比例的聚氨醋甲基丙烯酸醋胶/环氧丙烯酸醋胶共混体系相结构进行观察发现，聚氨醋甲基丙烯酸醋胶/环氧丙烯酸醋胶共混体系在任何配比下均形成两连续相，无相界面，该结果说明在此共混体系中两共混组分间相容性较好。两共混组分间作用力较强，相容性较好。孔杰1=1等以侧链含环氧基团的丙烯酸醋液体橡胶为改性剂，二乙撑三胺基甘油正丁基醚为固化剂制备了一种室温固化环氧树脂胶粘剂。

　　研究发现：该胶粘剂具有较好的粘接工艺性能和拉剪强度，加人丙烯酸醋液体橡胶后拉伸剪切强度有显著的提高;液体橡胶环氧基含量和橡胶添加量对胶粘剂拉剪强度有重要的影响，每百份环氧树脂加10份环氧基含量为1.2mmol/g的丙烯酸酷液体橡胶，铝合金胶接试片拉剪强度提高了133%，复合材料胶接试片拉剪强度提高了124% ，45 #钢胶接试片拉剪强度提高了84%.

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