环氧树脂胶粘剂合成工艺及添加剂

~ 环氧树脂胶粘剂是一种常用的工业胶粘剂，具有优异的粘接性能和耐化学腐蚀性能。其合成工艺主要包括环氧树脂的选择、固化剂的选择和添加剂的选择。
首先，环氧树脂的选择是合成环氧树脂胶粘剂的关键。常用的环氧树脂有双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和双酚E型环氧树脂等。根据具体的应用要求，选择合适的环氧树脂进行合成。
其次，固化剂的选择也是合成环氧树脂胶粘剂的重要环节。常用的固化剂有胺类固化剂、酸酐类固化剂和酸酐胺类固化剂等。不同的固化剂对环氧树脂的固化速度、硬度和耐热性等性能有不同的影响，因此需要根据具体要求选择合适的固化剂。
最后，添加剂的选择也对环氧树脂胶粘剂的性能有重要影响。常用的添加剂有增韧剂、填料、稀释剂和助剂等。增韧剂可以提高环氧树脂的韧性和抗冲击性能，填料可以增加胶粘剂的粘接强度和硬度，稀释剂可以调节胶粘剂的粘度，助剂可以改善胶粘剂的流动性和抗老化性能。
综上所述，合成环氧树脂胶粘剂的工艺包括环氧树脂的选择、固化剂的选择和添加剂的选择。通过合理选择和配比，可以获得具有优异性能的环氧树脂胶粘剂。

随着科学技术的发展，高新技术产品的需求增大，环氧胶黏剂品种不断推陈出新，性能日益攀高。研发高强度、高韧性、高耐热高耐久、多功能、阻燃型、环保无毒的改性环氧胶黏剂将是今后的重点发展方向。

环氧树脂胶黏剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂等组成的液态或固态胶黏剂。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料具有很强的黏结力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以黏结强度很高。

分类及用途环氧胶黏剂的品种繁多，目前还没有统一标准的分类方法，行业类有L2T几种分类方法：(1)组分与形态分类；(2)包装形态分类；(3)固化方式与条件；(4)黏接强

生产原理及工艺流程：

当环氧树脂胶黏剂的配方确定后，便可配制不同的产品，既可配成双组分的，也可配成单组分的。所谓双组分环氧树脂胶黏剂就是环氧树脂和改性剂等作为一种组分，而固化剂和促进剂作为另一组分，两组分分别包装储存，使用时再按一定的比例混合。

双组分环氧树脂胶黏剂的生产工艺：原料及器具准备一按配方准确称量一混合搅拌均匀一检查与检验一包装

常用的环氧树脂一般黏度较大，在室温低于15°C时很黏稠,不便取出或与其他组分混合。可以用加热的方法来降低黏度，增加流动性,但加热温度不宜超过60°C。对于固体环氧树脂，可以加热熔化，或以溶剂溶解，或是研细过筛之后，再与其他组分混合对于填料，应在加入前于110°C-150°C烘干，以除去水分和所吸附的气体。有的填料须在600°C -900°C高温下进行活化。填料的干燥最好是现用现烘，也可预先干燥之后，放入密闭的容器内储存，但放置时间也不宜太久。

对于固体固化剂，最好将其变成液体，方法是加热熔化或以溶剂溶解,也可制成过冷液体，如间苯二胺。若是以固态形式加入环氧树脂内,需研细过筛(一般为200月以上) ,以使分散均匀。

配制环氧胶的反应釜或搅拌器可以是金属或搪瓷的，为减少环氧树脂与器壁的黏附，应镀铬抛光或涂以硅树脂漆。配胶用的容器、搅拌器或其他辅助工具，都要求洁净干燥无油污或脏物。取用甲、乙两组分的工具不可混用，否则会造成局部混合固化，影响胶黏剂的质量。将甲、乙两组分混合均匀后进行分别包装，包装要求方便、耐用，可采用牙膏管状、注射器状、塑料桶(盒)、金属桶(盒)等形式包装。包装要密封性好，取用方便。

环氧树脂胶粘剂中通常需要加入的添加剂有稀释剂、增韧剂、填料及偶联剂等。它们的主要作用是进一步地提高环氧树脂胶粘剂的各种性能，使其能够得到更加广泛的应用。

稀释剂

稀释剂的主要作用是降低环氧树脂胶粘剂体系的粘度，改善工艺性能。但稀释剂的加入对环氧树脂固化物的热变形温度(HDT)、机械性能等有很明显的影响。稀释剂又分为活性稀释剂和非活性稀释剂。

非活性稀释剂

在此物理混入过程中，不能参与固化反应，仅起到稀释粘度作用，其用量约为组份总含量的5~20%为宜。非活性稀释剂大部分是高沸点溶剂如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。

活性稀释剂

主要是含有环氧基团的低分子环氧化合物,能与环氧树脂固化反应，它的加入对固化物性能的影响不大，可分为单环氧基和双环氧基活性稀释剂。

增韧剂

环氧树脂未经改性的固化物延伸率低、韧性差、脆性大。当承受到内应力或外应力时,迅速形成缺陷区并扩展成裂缝，导致固化物的开裂。改性环氧树脂固化物具有较大韧性和抗冲击性。增韧剂也可分为活性和非活性两种。

非活性增韧剂

不含有活性基团，仅与环氧树脂混溶而不发生化学反应。其大多为粘度小的液体，具有稀释作用，有利于胶液对胶接表面的扩散、吸附和浸润，并能增加流动性，使固化物柔性好。(需要注意的是:必须控制其用量，否则固化后将从胶层内溢出)。用量为树脂量的5~20%。

活性增韧剂

含有活性基团，能参加环氧树脂的固化反应也能与环氧树脂混溶，起到增韧作用。常用的增韧剂有液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(液体端羧基丁腈橡胶)、液体端羧(羟)基聚丁二烯橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、尼龙、低分子聚酰胺和聚醚树脂等。

填料

填料的主要作用是降低胶层的收缩率，提高胶接的抗剪强度。其主要作用是:

|、填料使胶液增稠或使粘度增大。

2、填料降低收缩应力和热应力。

填料能够影响胶层的物化性能。例如:羧基铁粉添加到环氧树脂中能改进导磁性能。另外填料的加入会降低环氧胶的剥离强度，因此一般的结构胶除加入具有触变性的2#二氧化硅外，不再加填料。

偶联剂

偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能，用量约为1~5%，大多为有机硅偶联剂，在环氧胶配方中常用的是KH-550和KH-560。

硅烷偶联剂分子含有一部份基团(X )与无机物表面较好地亲和;另一部份基团(R)能与有机树脂结合，可用于处理织物，作涂层或被粘物表面处理剂,有效地提高胶接强度。

生产应用现状：

环氧胶黏剂具有粘接强度高收缩率小、毒性小、电性能优良、耐腐蚀性好、机械性好、施工工艺简便、使用性较强的优点，因而广泛应用于机械工业、铁路机车及车辆、建筑工业、宇航和飞机制造业电子工业、船舰工业、石油和化工方面各大领域中。

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