环氧树脂胶黏剂 (2).ppt

第七章 环氧树脂胶黏剂 Epoxy Resin Adhesive
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环氧树脂是指分子中含有二个或二个以上环氧基并在适当化学助剂如固化剂存在下能形成三向交联结构的化合物之总称。
它是一种胶接性能好、耐腐蚀，且低，因而产量最大。国内约占环氧树脂总产量的90%，世界约占环氧树脂总产量75%~ 80%，被称为通用型环氧树脂。
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（1）在碱催化下，环氧氯丙烷的环氧基与双酚A酚羟基反应，生成端基为氯化羟基化合物——开环反应
一、双酚A型环氧树脂的合成原理
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（2）在氢氧化钠作用下，脱HCl形成环氧基——闭环反应
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（3）新生成的环氧基再与双酚A酚羟基反应生成端羟基
化合物——开环反应
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（5）与NaOH反应，脱HCl再形成环氧基——闭环反应
（4）端羟基化合物与环氧氯丙烷作用，生成端氯化羟基化合物——开环反应
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通用型环氧树脂（双酚Ａ型环氧树脂）树脂结构
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n为平均聚合度。通常n = 0~19，相对分子质量340~7000。
调节双酚A和环氧氯丙烷用量比，可得到相对分子质量
不同的环氧树脂。
液态双酚A环氧树脂：平均相对分子质量较低，平均聚合度n = 0~。当n = 0~1时，室温下为液体，如E-51,E-44.
当n = 1~ 时，为半固体，软化点>55℃。如E-31。
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固态双酚A环氧树脂：平均相对分子质量较高。
n = ~19
当n = ~5 时，为中等相对分子质量环氧树脂。
软化点55~95℃。如E-20，E-12等。
当n > 5时，为高相对分子质量环氧树脂，
软化点>100℃。如E-06， E-03等。
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二、双酚A型环氧树脂大分子结构特征：
（1）大分子的两端是反应能力很强的环氧基；
（2）分子主链上有许多醚键，是一种线型聚醚结构；
（3） n 值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出
现许多仲羟基，可以看成是一种长链多元醇；
（4）主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。
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各结构单元赋予树脂以下功能：
环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强
的内聚力和胶接力；
醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和黏附力；
醚键和C-C键使大分子具有柔韧性；
苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。
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三、环氧树脂的选择
1)、从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值（-）的树脂，如6101、634；作浇注料时最好选用高环氧值（>）的树脂，如618、6101；作涂料用的一般选用低环氧值（<）的树脂.
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2)、从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；
环氧值中等的高低温度时强度均好；
环氧值低的则高温时强度差些。
因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度
也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异.
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3）、从操作要求上选择
不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，
不易流失，可选择环氧值较低的树脂；
强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。
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第三节 环氧树脂的固化
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环氧树脂本身是热塑性线型结构的化合物，不能直接
作胶黏剂使用，必须加入固化剂并在一定条件下进行固化
交联反应，生成不溶（熔）体型网状结构 ，才有实际应
用价值。因此，固化剂是环氧树脂胶黏剂必不可少的组
分。
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一、 环氧树脂固化剂种类
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
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1、胺类固化剂
胺类固化剂包括脂肪族胺类、芳香族胺类和改性胺类，是环氧树脂最常用的一类固化剂。
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（1）脂肪族胺类：
脂肪族胺类如己二胺、二乙撑三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺等、二乙烯三胺等，由于具有能在常温下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等优点，所以在固化剂中使用较为普遍。缺点是固化时放热量大，固化后树脂的机械强度低，耐热性差，有毒。
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（2）芳香族胺类：
芳香族胺类如间苯二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷等。由于分子中存在很稳定的苯环，固化后的环氧树脂耐热性较好。与脂肪族类相比，在同样条件下固化，其热变性温度可提高40～60℃。
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（3） 改性胺类：
所谓改性胺类固化剂是指胺类与其它化合物的加成物，具有毒性小，工艺性能好等优点，如T31，可常温固化。 。
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2、酸酐类固化剂
酸酐