WD3102室温固化耐高温胶粘剂的研制

WD3102室温固化耐高温胶粘剂的研制 2006年8月第l5卷第8期 Vo1.15No.8,Aug.2006 中国胶粘剂 CHINAADHESIVES?3l? WD3102室温固化耐高温胶粘剂的研制 郑耀卿,王洪学 (上海康达化工有限公司,上海市201201) 摘要:通过对环氧树脂,液体橡胶,固化剂的选择,研制了一种可以室温固化,耐高温 性能好的双组份环 氧胶粘剂. 关键词:环氧树脂;耐高温;液体丁腈橡胶 中图分类号:TQ433.437文献标识码:A文章编号:1004—2849(2006)08-0031-02 0前言 随着科学技术的不断发展,对胶粘剂的工艺条 件和粘接性能的也越来越高.作者选用耐热性 能比较好的酚醛环氧做主体材料,端氨基液体丁腈 橡胶(ATBN)2】做增韧剂,以聚酰胺为主体的混胺 做固化剂,研制了一种双组份可以室温固化,耐高 低温性能比较好的胶粘剂.该胶可在一60oC-200~C条 件下使用,既可升温固化,也可室温固化,由于采用 了ATBN和聚酰胺协同增韧,该胶韧性好,是一种很 好的室温固化结构胶. 1实验部分 1.1原材料 环氧树脂E51,无锡;环氧树脂F51,无锡;环氧 树脂AG一80,上海;增韧剂:端羧基液体丁腈橡胶 (CTBN),兰州;端羟基液体丁腈橡胶(HTBN),山东; 端氨基液体丁腈橡胶(ATBN),进口;聚酰胺2oo,天 津;芳香胺,河南;硅微粉,重庆;促进剂M,自制. 1.2试验方法 常温剪切试片采用不锈钢.粘接前试片面除 油后用砂纸打磨.固化温度:25?x48h或80?x2h. 固化压力为0.03MPa. 1.3性能测试 剪切强度:GB/T7124—1986;适用期:GB/T 7123.1—2oo2. 2结果与讨论 2.1不同主体材料对胶粘剂性能的影响 表1不同环氧树脂对粘接剪切强度的影响 注:环氧树脂l00份.聚酰胺2o0噼80份.ATBN20份 硅微粉30份,促进剂Ml份. 由表l可见,F5l为主体材料所配制的胶粘剂, 在室温剪切时相比较其余两种环氧具有高的剪切 强度,在2oo?剪切时,也具有相当高的强度.虽然 AG-80为主体所配胶相比E51和F5l有较高的耐 高温性,但其常温性能比较差,故作者选择F51为 主体环氧树脂. 2.2不同橡胶改性对胶粘剂性能的影响 表2不同橡胶改性的粘接剪切强度 增韧橡胶LNBRCTBNATBNHTBN聚硫橡胶 室温剪切强度/MPa30.834.735.331.125.6 200%剪切强度/MPa1.7l2.152.891.342.29 注:F51100份,橡胶20份,聚酰胺20080份,硅微粉 30份,促进剂M1份. 由表2可见,ATBN增韧的环氧胶粘剂在室温 及200~C下,剪切强度均优于其余4种液体橡胶.这 主要是由于带有端胺基的ATBN在低温下和聚酰胺 一 样能与环氧基反应,这不但对环氧进行了有效的 增韧,而且提高了胶粘剂的交联密度,从而达到了 既提高韧性又增加耐温性的目的. 2.3不同固化剂对胶粘剂性能的影响 根据课的要求,作者选用的固化剂既可常温 固化,又可升温固化,同时考虑了固化后的耐热性, 收稿日期:2006-04-30. 作者简介:郑耀卿(1982一),毕业于北京化工大学,现主要从事环氧胶粘剂的研究开 发. ?32?中国胶粘剂第15卷第8期 自己合成了促进剂M.该促进剂加入后,降低了活 化能,在常温下能很快反应固化. 表3不同固化剂对粘接剪切强度的影响 注:环氧树脂100份,ATBN20份,硅微粉3O份,促进剂 Ml份. 由表3可见,聚酰胺作为固化剂较其余各种胺 类在室温及高温条件下均有良好的剪切强度.但据 有关资料[31介绍,多元胺固化剂耐热性由优到劣顺 序为:芳香胺一脂环族一脂肪族一聚酰胺.由于体 系中加入了ATBN,结果正与其相反,这可能是聚酰 胺与F51及ATBN之间交联所致结果要优于其它 各种固化剂. 2.4增韧橡胶及固化剂用量对胶粘剂性能的影响 表4ATBN用量对剪切强度的影响 注:F51l00份,聚酰胺80份,硅微粉30份,促进刘M l份. 表5不同聚酰胺用量在不同固化条件下的剪切强度 由表4可见,ATBN用量为20份时,室温及 200?剪切强度均最优.从表5可见,在不同固化条 件下,聚酰胺用量6O份及8O份剪切性能各有优 劣.但考虑到该胶粘剂使用工艺,我们选择其用量 为8O份. 2.5不同固化条件下胶粘剂性能 表6不同固化条件下胶粘剂剪切性能对比 由表6可知,8OoCx2h条件下,l00?以下剪切 强度较优,25oCx48h条件下,150~C及200~C下性能 则较优.这可能是由于在不同条件下固化反应程度 不同所致. 3结论 由以上讨论可知,采用ATBN对酚醛环氧体系 进行增韧,采用聚酰胺作固化剂,用自制的促进剂 来提高体系反应活性,制得的胶粘剂在低温固化 时,常温下有高的剪切强度,200~C下有较好的耐温 性,是一种优良的双组份环氧结构胶. 【1】 【2】 注:F51100份,ATBN20份,硅微粉30份,促进剡M【3】 l份. 参考文献 赵颖,等.ATBN改性环氧树脂胶粘剂粘接性能的研究【C]. 2001北京国际粘接技术研讨会集 赵升龙,等.ATBN改性的耐高温环氧胶粘剂的研究fJ].粘 接,2005,26(1) 胡玉明,吴良义.固化剂【M】.北京:化学工业出版社, 2004.19 Studyonroomcuredhigh-temperatureresistanceWD3102 epoxyadhesives ZHENGYao—qing,WANGHong-xue (ShanghaiKangdachemicalCO.,Ltd.Shanghai201201,China) Abstract:Inthispaper,twocomponentsepoxyadhesivewhichselectsfromdifferentkindsofepoxy resins,liquidnitrilerubbersandcuringagentsisdeveloped.Theadhesiveisroomtemperaturecurable andhasgoodpropertiesofhigh—temperatureresistance. Keywords:epoxyresin;high——temperatureresistance;liquidnitrilerubber