[科普中國]-改性環(huán)氧膠粘劑

改性環(huán)氧膠粘劑又稱復(fù)合型環(huán)氧膠粘劑。在熱固性環(huán)氧樹脂中加入熱塑性樹脂或合成橡膠為基料制得的一類膠粘劑。由于環(huán)氧樹脂性脆，沖擊和剝離強(qiáng)度較低，經(jīng)過改性后才能作為結(jié)構(gòu)膠使用。改性方法是加入足夠量的熱塑性樹脂或合成橡膠，以增加韌性，提高綜合性能。用于改性的樹脂有聚乙烯醇縮醛、酚醛、尼龍、丁腈、聚砜、聚硫等。聚乙烯醇縮醛改性具有中等剝離強(qiáng)度，早期被用于發(fā)動機(jī)短艙制造；環(huán)氧-酚醛膠具有良好的高溫剪切強(qiáng)度，而剝離和沖擊強(qiáng)度仍然不高；用共聚尼龍改性的環(huán)氧-尼龍膠，不僅膠接剪切強(qiáng)度高，而且韌性好，不均勻扯離和抗剝離強(qiáng)度都很好，可用于飛機(jī)、汽車的受力和沖擊力較大部件粘接。

改性環(huán)氧膠粘劑的方法純環(huán)氧樹脂膠粘劑主要缺點(diǎn)是脆性大，抗沖擊性能差，剝離強(qiáng)度低。要克服這些不足之處，可用熱塑性樹脂和橡膠對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，改性方法有三種：

物理改性，用溶解度參數(shù)(SP)與環(huán)氧樹脂相近的柔性高分子聚合物來共混，增加其韌性；

化學(xué)改性，通過化學(xué)反應(yīng)，如共聚、接枝，嵌段，交聯(lián)等手段，從分子結(jié)構(gòu)上使環(huán)氧樹脂具有較大取代基進(jìn)行改性。

網(wǎng)絡(luò)互穿，又稱IPN，是在環(huán)氧樹脂中，混入另外一種柔性的，可與環(huán)氧樹脂互溶的聚合物，環(huán)氧樹脂和加入的聚合物各自交聯(lián)，互不反應(yīng)，形成聚合物網(wǎng)絡(luò)相互纏繞；相互貫穿，但不同網(wǎng)絡(luò)之間不形成共價鍵。實(shí)際上在對環(huán)氧樹脂改性時，三種方法很難截然分開，有的以共混為主，但也有部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有的以化學(xué)反應(yīng)為主，但亦有部分是聚合物網(wǎng)絡(luò)互穿。1

呋喃改性環(huán)氧膠粘劑(1)配方

環(huán)氧樹脂(E-51)

呋喃單體

苯乙烯

多乙烯多胺

(2)配制、固化及用途

配制：按配料比稱量配膠。

固化：室溫或加熱固化

用途：用于膠接聚苯乙烯、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃鋼、水泥制品、木屑板等。2

尼龍改性環(huán)氧膠粘劑尼龍改性的環(huán)氧膠粘劑在飛機(jī)制造工業(yè)中應(yīng)用已有近十五年的歷史，它的研制是膠粘劑發(fā)展史上的重要階段，這種膠的爬鼓剝離強(qiáng)度超過27公斤/厘米，抗剪強(qiáng)度超過450公斤/厘米2，疲勞和抗沖性能良好，大大超過其它類型的膠粘劑性能

尼龍改性的環(huán)氧膠粘劑一般制成膠膜，這是一種無溶劑型的膠膜，固化時無揮發(fā)物，不影響膠層的致密性，可用以膠接金屬或金屬-蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是在高溫下膠接強(qiáng)度低，耐濕熱破壞作用性能較差，這種膠的最高使用溫度不超過100-120℃，提高無溶劑型結(jié)構(gòu)膠膜的使用溫度并改善耐濕熱破壞作用，這也研究的熱點(diǎn)課題之一。2

橡膠改性環(huán)氧膠粘劑隨著現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展，在膠接工藝上提出了中溫，低壓短周期固化和固化揮發(fā)分低的要求。丁腈-環(huán)氧膠粘劑就是在這種新要求下于1967年以后逐步發(fā)展起來的。它可用固體丁腈或液體丁腈改性環(huán)氧樹脂制得。

固體丁腈橡膠改性環(huán)氧膠粘劑所用的環(huán)氧樹脂多為雙酚A環(huán)氧樹脂，諾伏拉克酚醛環(huán)氧樹脂或二者的混合物。橡膠多數(shù)采用氰基含量高的丁腈-40。固化劑常用雙氰胺或雙氰胺促進(jìn)劑體系，這類膠粘劑的特點(diǎn)可在82-121℃下低壓固化，固化時揮發(fā)分低于1%，適于在飛機(jī)的無孔蜂窩膠接結(jié)構(gòu)上使用。丁腈橡膠改性后的環(huán)氧膠粘劑體系，其剪切、剝離和耐疲勞性能均有顯著提高，它的耐濕熱老化性能稍差于酚醛-丁腩型膠粘劑，但比尼龍-環(huán)氧膠粘劑要好得多。國產(chǎn)J-23膠乃屬丁腈橡膠改性環(huán)氧膠粘劑體系，它具有較好的綜合強(qiáng)度性能和濕熱老化性能，可在-60～100℃出范圍內(nèi)長期使用。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)