耐熱環氧樹脂膠粘劑是采用改性環氧樹脂配制而成的一種膠粘劑,可在250℃下間歇使用,甚至可在400℃下長期使用,460℃下短期使用。這種膠粘劑的基體樹脂一般是引入較多的剛性基團或提高固化物的交聯密度。比如帶芴基、萘環環氧樹脂和多官能團環氧樹脂,或者用馬來酰亞胺、有機硅改性的環氧樹脂膠粘劑粘接的均能達到460℃短期耐高溫、高強度的要求。近年來隨著電子電器和宇航工業的發展,對耐高溫、耐燒蝕性能要求越來越高。當飛行器在大氣層中高速飛行時,有時因氣動加熱溫度可達到數千度,即使是最耐熱的金屬材料也要被熔化。因此,為了減輕重量,一般采用耐高溫復合材料來替代金屬材料。即使是電子電器行業,目前也相繼提出了耐350℃高溫的密封膠,甚至提出耐500~1000℃的耐火焰絕緣粘合劑。我國航空總公司開發的F系列環氧固化劑及新近開發的B、H、HE系列環氧固化劑,均可使型環氧樹脂耐500℃的高溫,并具有優異的阻燃性能、耐燒蝕性能和良好的工藝性能。
改性環氧樹脂膠粘劑及制備方法,克服了一般環氧膠粘劑的脆性、耐溫性差的缺點,其主要技術特征是以聚氨酯預聚物改性環氧樹脂(A組分)與自制的固化劑(B組分)按10∶1~1∶1(重量比)的比例配制成耐高溫、韌性好、反應活性大的固化體系。其中聚氨酯預聚物為端羥基聚硅氧烷和二異氰酸酯按一定比例在一定條件下反應制成異氰酸酯基團封端的聚硅氧烷聚氨酯預聚物,再采用此聚氨酯預聚物對環氧樹脂進行改性處理。而自制的固化劑由二元胺、咪唑類化合物、硅烷偶聯劑,無機填料以及催化劑組成。此改性環氧樹脂膠粘劑可室溫固化,在200℃下可長期使用,或-5℃固化耐溫150℃;粘接強度達15-30Mpa;T型剝離強度達35-65N/cm,具有優異的耐油、耐水、耐酸、堿、耐有機溶劑的性能,可粘接潮濕面,油面及金屬、塑料、陶瓷、硬質橡皮、木材等。
要提高環氧樹脂強度,一般通過添加第二組分來增韌樹脂,提高環氧樹脂的韌性。據介紹,主要有液態增韌、增韌、彈性微球增韌、熱致液晶(TLCP)增韌和聚合物共混、共聚改性等。
液態橡膠增韌改性一般是指含端羧基、胺基、羥基、硫醇基、環氧基的液態丁腈橡膠、聚等,與環氧樹脂相混溶,在固化過程中析出,形成“海島模型”的兩相結構,通過活性基團相互作用,在兩相界面上形成化學鍵而起到增韌作用。近年來,除了采用純活性液態橡膠的預反應加成物之外,已發展到第二代采用高官能度環氧樹脂和第三代采用金屬茂催化劑制備嵌段共聚體改性環氧預聚物,通過這樣改性之后不但提高了剝離強度,而且整體機械性能和熱性能并未明顯降低。
聚氨酯增韌環氧膠是通過聚氨酯和環氧樹脂形成半立穿網絡聚合物(SIPN)和互穿網絡聚合物(IPN),起到強迫互溶和協同效應,使高彈性的聚氨酯與良好粘接性的環氧樹脂有機結合在一起,通過互補和強化從而取得良好的增韌效果。(LOCTITE-樂泰膠水,樂泰環氧膠,3M環氧膠,環氧AB膠,環氧膠粘劑 編輯整理)