耐高溫膠(jiāo)粘劑如何定義及分類(lèi)?
文案編輯:miya
文案來源:
發布時間:2019-08-08 23:32:51
關注:
分享:
返回列表
關於耐高溫膠粘劑(jì)的定義,國內外至今尚無(wú)統一看法,一般認為凡屬下列(liè)情況者可視為耐高溫膠粘劑
(1) 在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℃下累計使用24~200 h。
(4)在538-816℃下使用2-10 min。
耐高溫膠粘劑種(zhǒng)類較(jiào)多。目前研究(jiū)較多、應用較廣的(de)主要有環氧樹脂類、酚醛樹脂類、聚酰亞胺類,還有磷(lín)酸鹽類和有機(jī)矽類膠粘劑(jì)等。
1.1 環氧樹脂(EP)類膠粘劑
環(huán)氧(yǎng)樹脂是一(yī)種含有(yǒu)2個(gè)或2個以上環氧基的熱固性樹脂。環氧樹脂是一(yī)種很 好的膠(jiāo)粘(zhān)劑,可用來粘接金屬、陶瓷(cí)、玻璃、木材、混凝土及大部分(fèn)塑料(liào),已廣 泛應用於飛(fēi)機、衛星、火箭、船舶、汽車、電(diàn)子儀器、輕工和建築(zhù)等行業(yè).
環(huán)氧樹脂具有較好(hǎo)的粘接強度,綜合性能良好,低收縮性,蠕變小,唯(wéi)其耐熱性不夠高(gāo),性脆,通過多種途徑(jìng)改性後,效果極佳,目前(qián)可以說環氧(yǎng)樹脂是一類最為理想的基體樹脂,應用麵頗為廣泛,為耐熱結構膠的首選材料.
概(gài)括的講,耐(nài)高溫環氧膠粘劑應由下列組分組成:耐高溫環氧樹脂、耐高溫 固化劑、增韌劑、填料、抗熱氧劑。
1) 環氧樹脂的選擇。高性能、耐熱型的(de)環(huán)氧樹脂品種主(zhǔ)要是那(nà)些具有耐熱性骨架或(huò)可提高交聯密 度的多官能度環氧(yǎng)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,固化後交聯密度越大,熱變形溫度越高,耐熱性越(yuè)好,因而選擇(zé)多官能團EP是配製耐熱(rè)環氧(yǎng)樹脂膠粘劑的途徑(jìng)之一。例如,蔡型環氧、苯(běn)三酚型(xíng)環氧、酚醛型環氧、間苯二酚(fēn)型環氧、二苯胺型環氧、二苯(běn)甲酮(tóng)型環氧等(děng)均屬於多官能團環氧樹脂。
2) 固化劑的選擇 。除了環(huán)氧樹(shù)脂自身結構的影響,固化劑種類是影響(xiǎng)其耐熱性的另一個(gè)重(chóng)要因 素。一般來說,它們或具有穩定的化學結構或具有多官能度(dù),與環氧樹脂發生交 聯(lián)反應之後,使樹(shù)脂的分子結構形態、各種性能都發生了顯著的(de)變化。因此,正確(què)選擇固化劑,合理設計膠黏劑(jì)配方無疑是重要的。
1.2 酚(fēn)醛樹脂(PF)類(lèi)膠粘劑 。酚醛樹脂是開發最早的一類耐高溫樹脂(zhī)。由於其(qí)原料易得、價格低廉、生產 工藝和(hé)設備(bèi)簡單,而且產品具有優異的(de)力學性(xìng)能、耐熱性(xìng)、耐寒(hán)性、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(gōng)業部門不可缺少的材 料,具有非(fēi)常廣泛的用途。
1.3 聚酰亞胺(PI)類(lèi)膠粘(zhān)劑。聚酰亞胺(PI)大分子主鏈中含有酰亞胺環狀(zhuàng)結構,是較早(zǎo)應用於耐高溫膠粘劑的雜環高分子基體,它的耐熱性與(yǔ)有機矽相當,但(dàn)它的機械性能、電氣性能和耐濕性能(néng)都比較好,可以單(dān)獨(dú)使用,可以說略勝有機矽一疇。
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兩大類。縮聚(jù)型聚(jù)酰亞胺(àn)用作膠黏劑時,一般是由芳香四酸二酐(gān)和芳(fāng)香(xiāng)二(èr)胺縮聚生成可溶的聚 酰胺酸,然後用物理或化(huà)學方法脫水環化生成聚酰(xiān)亞胺。
隨著耐高溫PI結構膠應用的日益廣泛(fàn),對其性能提出了越來越高的要求(qiú)。為滿足其(qí)在(zài)更多領域(yù)中(zhōng)應用(yòng)的需求,研究和開發(fā)新型耐高溫PI結構膠成為當務之急。主要可以從以下(xià)幾個方麵入手:
(1)研究(jiū)並開發耐更(gèng)高(gāo)溫度等級的PI結構膠,以滿足航天飛行器對速度和結構 質量的要求。
(2)進一步對共聚及(jí)共混方法進(jìn)行研究,在保證聚酰亞胺耐(nài)高溫(wēn)性(xìng)能的前提下 提高其韌性,擴大其(qí)應用領域。
(3)利用納米材料等具有特殊性能材料的(de)雜化(huà)複合,製備出具有高性能和新功 能的聚酰亞胺結構膠,以滿足航空、航天、電子(zǐ)和汽車等(děng)高新技術領域發展的需要。
1.4 磷(lín)酸鹽類膠黏劑: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(wéi)了某些特殊需要還可加入一些(xiē)特殊物質,如促凝劑、酸性抑製劑、發(fā)泡 劑以及氣泡穩定劑等。
1.5 有機矽類膠黏劑:有機矽類膠粘劑是高分子量的線型聚矽氧烷(wán),在催化劑作用下,通過(guò)加成或 縮合等反應,並加入增黏劑、填料等製得。這種膠粘劑最突出的性能是具有優良 的耐熱性,可以長(zhǎng)期在250℃或更高溫度下使用。
耐高溫膠粘劑研究的發展趨勢將體現在以下幾個(gè)方麵:
(1) 開發新型的有(yǒu)機耐高溫膠粘劑,製(zhì)備出(chū)耐高溫、力學性能好、耐久性佳的膠粘(zhān)劑;
(2) 利(lì)用和開發新型的改性技術(shù)對現有的耐高溫樹脂進行改性,提高其綜合性能(néng),擴大應用範圍;
(3) 利用納米材料和晶須材料等新型材(cái)料的特殊性(xìng)能製備出高性(xìng)能和新功能的(de)複合膠粘(zhān)劑;
(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膠粘劑;
(5)開展不同(tóng)類(lèi)型膠粘(zhān)劑在高溫下失效機理的(de)研究,為現有膠粘劑性能的改進、新膠粘劑研發提供理論依據。