耐高温环氧树脂胶粘剂的研究
高性能环氧树脂胶黏剂的制备及应用研究进展
高性能环氧树脂胶黏剂的制备及应用研究进展摘要：环氧树脂胶黏剂因其优良的粘性及力学性质，可在多种情况下与多种底物产生较强的粘性而被广泛使用，但是，环氧树脂胶黏剂自身具有较强的交联性，极易发生断裂，从而制约了环氧树脂胶黏剂的结构粘合力，随着粘合工艺的不断进步，对粘合剂的要求也越来越高，因此，发展高性能的环氧树脂胶黏剂是当务之急，本文介绍环氧树脂胶黏剂的固化原理，并对不同性质的环氧树脂胶黏剂的使用进行探讨。
关键词：高性能；环氧树脂胶黏剂；应用与发展；1.环氧树脂固化机理由于环氧树脂中羟基或二级羟基的存在，再加上其自身所含的极性基团及较高的反应活性，使其具有较好的粘接性能。
结果表明，环氧树脂胶黏剂的固化反应主要有聚加成和均聚化两种，使环氧树脂胶黏剂的分子量增大，交联程度增大，实际上，由于固化剂、催化剂等因素的影响，环氧树脂的交联结构可以同时形成羟基或环氧基，两者最大的不同在于，在环氧树脂的固化过程中，固化剂分子的存在与否，聚加成反应是环氧树脂胶黏剂固化中应用最广泛的反应类型，该类反应中使用的固化剂含有活性氢化合物，包括酰胺、胺和硫醇。
环氧树脂基体与不同的化学反应分子发生反应，其固化过程为一种加合反应。
所得产物为环氧大分子，经反应位点与固化剂分子相连，形成环氧大分子，因此，可以将固化剂看作是一种聚合物，但是，目前的均聚物主要是环氧分子在反应中的固化，其聚合产物主要为环氧单体在反应位上的键合而成，其聚合产物主要为环氧单体的聚合，与聚合加成中的固化剂相比，催化型固化剂在均聚中并未形成环氧树脂基体，对环氧基体的固化性能没有明显的影响。
2.环氧树脂胶黏剂的性能特点环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯是热固性树脂并称三大热固性树脂，这是目前应用最广泛，用量最大的热固性树脂，由于其特殊的环氧基结构，加上羟基、醚键等反应性基团，使其具有很多优良的性质，与其它热固性树脂相比，环氧树脂胶黏剂的品种最多，但性能也各不相同，环氧树脂胶黏剂的固化剂种类较多，配合大量的促进剂、改性剂、添加剂等，可发展出多种不同的组合和组配，因此，可以得到各种性能优良、各具特色的环氧树脂固化体系，它具有很强的通用性，可以很好地适应并满足各种应用及生产工艺的需要，这是其他热固性树脂所无法相比的。
耐高温环氧树脂的研制、性能
缩水甘油胺-醚型耐高温环氧树脂的研制、性能与应用梁平辉苏浩吉海静常熟佳发化学有限责任公司（215533）采用多元酚与多元胺为原料，与环氧氯丙烷反应，合成出系列耐高温环氧树脂。
产品具有粘度较低，储存稳定性好，反应活性高等特点，固化产物具有良好耐热性与综合机械性能，可广泛应用于纤维增强复合材料、耐热绝缘材料等方面。
前言近年来我国环氧树脂的用量增长速度已居世界第一，随着用量的不断扩大，对环氧树脂的品种结构也提出了许多新的要求，如复合材料、电气绝缘材料的轻量化，使原来限于军用的一些材料逐步走向民用，一些高端技术产品对耐高温环氧树脂的需求量不断增加。
尽管国内外在耐高温环氧树脂方面也开发了一些品种，并形成了一定产量，但根本不能满足当前及今后发展的需要。
国内外已开发的耐高温环氧树脂主要品种有多官能酚醛环氧树脂、双酚S 环氧、缩水甘油胺型环氧树脂、环上双键氧化的脂环族环氧树脂等品种。
国外主要生产厂有美国道氏化学、壳牌、联合碳化物公司、瑞士汽巴-嘉基公司、日本东都化成、三菱瓦斯化学公司等。
由于该类特种环氧树脂最初的用途主要是供军用，生产高模量、高强度纤维复合材料，因此，国外对这类材料的制造技术在长时间内进行技术封锁，限制进口。
国内仅有少数几家科研单位曾进行过小批量试制，但其产量十分有限，价格昂贵，根本不能满足当前民用快速增长的需求，且生产过程的安全性、产品的储存稳定性等技术问题也没有得到很好的解决。
在品种性能方面，现有的耐高温环氧树脂性能上也存在一些缺陷，如环上双键氧化的脂环族环氧树脂，对固化剂的选择范围较窄，固化物太脆，须进行增韧改性，而进行增韧改性后又使其耐热性下降。
酚醛环氧树脂、双酚S、TGIC等环氧树脂室温下是固体或粘度非常高，对一些在常温或温度较低条件下加工，如湿法缠绕、拉挤成型复合材材料等生产工艺受到限制。
因此，研制出粘度较低，加工工艺性好、产品储存稳定性好、成本适中的耐高温环氧树脂，并迅速实现其产业化生产对促进我国国民经济的发展，特别是对满足航空航天、高性能复合材料、绝缘材料工业的发展，促进该领域的技术进步与产品升级换代将具有极其重要的现实意义。
耐高温环氧树脂胶黏剂研究进展
耐高温环氧树脂胶黏剂研究进展作者：苏江来源：《建材发展导向》2014年第01期摘要：耐高温环氧树脂具有很强的结胶性、制作工艺简单、综合性能很好，被广泛应用于生活和工业的各个领域。
耐高温环氧树脂胶黏剂的耐高温性能主要取决于固化物的热氧化稳定性和热变形温度，固化物的基团结构距离越短，其交联密度就越大，分子链上的脂环、芳环、杂环等耐高温基团就会也多其热变形温度也会随之增加，文章通过对耐高温环氧树脂胶黏剂的制备方法、影响因素等问题，对耐高温环氧树脂进行深入研究。
关键词：耐高温环氧树脂；胶黏剂；研究进展1 耐高温环氧树脂发展现状分析1.1 耐高温环氧树脂概述耐高温环氧树脂是的化学添加剂有很多，改性剂和固化剂都是添加剂中最为常用的固态胶黏剂，在高温条件下，耐高温环氧树脂胶黏剂的稳定性很好，其环氧基团和极性基团的结构非常稳定，应用在工业材料当中，可以使工业材料具有很高的粘结力，同时耐高温环氧树脂的内环结构还具有很强的胶结强度。
1.2 耐高温环氧树脂应用范围耐高温环氧树脂胶黏剂以其优异的性能被广泛应用在航天、航空、电力、核电、电子等现代技术要求高的发展领域，例如：核电站的重要构件组成部位都要使用耐高温200度以上的环氧树脂胶黏剂；车辆离合器、制动带等设备粘结也需要能在260～320℃工作的环氧树脂胶黏剂；火箭发动机的部件连接其瞬间温度会高达450～550℃的高温，所以在部件连接过程中也会用到耐高温环氧树脂胶黏剂。
与其他耐高温胶黏剂相比，环氧树脂胶黏剂具有制作工艺简单、综合性能好、结交强度高、收缩率小、固化挥发物少等性能优点。
因此，要满足我国现代工业对胶黏剂的耐高温要求就必须加强环氧树脂胶黏剂的研究。
2 环氧树脂胶黏剂耐温性的影响因素目前，我国对胶黏剂的定义依据仍然没有确定，对其分类的办法没有统一标准，所以耐高温环氧树脂胶黏剂在一定的时间内、其介质、温度中保持要求的胶结结构强度，或强度保持率来测定的。
环氧树脂胶黏剂的耐高温性主要取决于固化物的热氧化稳定性和热变形稳定性。
【精品】耐高温胶粘剂的研究进展
概述:胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂两大类，是一种很重要的精细化工产品,其应用已深入到国民经济的各个领域。
其中,耐高温胶粘剂更是广泛应用于航空航天、电子、汽车、机械制造等高技术领域。
随着科学技术的迅速发展，对胶粘剂在特殊环境下耐热性、耐介质性及其它性能的要求愈加苛刻，为此，国内外大量科研单位和企业正不断研发具有新用途、新性能的耐高温胶粘剂。
对于胶粘剂耐高温性的定义、分类及评价标准国内外尚未统一。
一般来讲,耐高温性应按照在特定温度、时间和介质中能保持设计所要求的胶接强度或具有一定的强度保持率来评定。
也就是说耐高温胶粘剂除能满足一定的温度要求外，还必须满足以下综合性能:有良好的热物理和热化学性能;有良好的加工性;在较高的温度和使用工作条件下，有较高的粘接强度和较好的物理机械性能并在规定的时间内能保持这种性能.1有机胶粘剂有机耐高温胶粘剂种类较多。
目前研究较多、应用较广的主要有环氧树脂类、酚醛树脂类、有机硅类以及含氮杂环聚合物,其它类型的耐高温胶粘剂正在研发之中。
近几年,研究人员对上述胶粘剂系列的热稳定性、氧化稳定性、粘接性能等方面的研究取得了较大的进展。
1.1耐高温环氧类胶粘剂环氧树脂(EP）是泛指含二个或二个以上环氧基的高分子化合物的总称，是一种从液态到粘稠、固态多种形态的热固性树脂.这类物质不能单独使用，只有和固化剂混合后才能固化交联起到粘接作用.耐高温环氧胶粘剂具有胶接强度高，综合性能好，使用工艺简便的特点.突出优点是固化过程中挥发物少，收缩率小,可在—50—232℃长期工作，最高使用温度可达500—1000℃。
但不经改性的环氧胶粘剂固化后较脆，机械性能、耐热性能差。
而环氧树脂、固化剂的分子结构以及它们之间相互反应性决定了固化物的热变形温度和热氧化稳定性，因此选用耐高温、热稳定性优良的固化剂以及在胶系中加入增韧剂、抗热氧剂和其它功能性填料是改善环氧胶粘剂的有效途径。
白宗武等人用端羧基液丁晴橡胶（CTBN)对环氧树脂进行韧性改性得到了一种耐高温，韧性好的胶粘剂,该胶在200～250℃仍可保持12～13MPa的粘接强度,适用于高温环境作业。
耐高温环氧树脂胶粘剂的研究进展
耐高温环氧树脂胶粘剂的研究进展介绍了提高环氧胶粘剂耐温性的改性方法，主要包括：加入耐高温树脂改性、引入耐高温基团或耐热材料改性、通过固化剂提高耐高温性等，并对其发展进行了展望。
标签：耐高温；环氧树脂；胶粘剂随着社会的进步，耐高温胶粘剂在航空航天、汽车、电子、军工和机械制造业等技术领域应用越来越广泛[1]。
关于胶粘剂耐高温性的定义、分类及评价标准国内外尚未统一，一般来说，耐高温性应按照在特定的温度、时间和介质中能保持设计所要求的胶接强度，或具有一定的强度保持率来评定。
即耐高温胶粘剂必须满足以下要求：①热失重温度较高、热变形温度及分解温度较高，有良好的热物理和热化学性能；②在较高温度的工作条件下，有较好的物理机械性能和较高的粘接强度，并能在规定的时间内保持这种性能；③良好的加工性能；④温度周期变化下的耐热性较好，且能够在短时间内承受高温的考验。
环氧树脂以其优异的粘接性能、高耐热性及良好的工艺性能得到广泛的应用，但是固化后的环氧树脂胶中C—C键、C—H键键能较小且带有羟基等结构，使得环氧固化物一般都很脆，抗剥离、抗冲击等能力较差，易受水影响，耐高温性能较差。
因此，对耐高温胶粘剂的研究是满足现代工业对胶粘剂耐高温性要求的重要途径，是科研工作者的一项重要课题。
1 影响环氧胶粘剂耐温性的主要因素影响环氧胶粘剂耐高温性的因素有2方面，一是固化物的热变形温度，二是固化物的热氧化稳定性。
固化物的交联密度越大，芳环等耐热性基团的热变形温度也越高，耐热性能越优异。
环氧树脂胶粘剂的耐高温性主要取决于环氧树脂本身的分子结构和固化剂的耐热性，同时，添加改性剂对提高耐热性能也具有很大的影响。
首先，选用耐高温的环氧树脂，通过增加交联密度来提高环氧树脂胶粘剂耐热性；其次，选用耐高温的固化剂，固化剂具有多官能度和稳定的化学结构，与环氧树脂反应后可增加环氧树脂的交联密度，从而提高环氧树脂的耐热稳定性，其主要结构有芳香族多胺、改性胺或酸酐等；最后，通过添加改性剂来提高环氧树脂的耐热性，如橡胶弹性体改性、热塑性树脂改性、有机硅改性和无机填料改性等均能有效提高胶粘剂的强度和耐热性。
耐高温有机胶粘剂的研究进展
耐高温有机胶粘剂的研究进展1 前言随着科学技术的进步，合成胶粘剂有了越来越广泛的应用，尤其是近年来在航空、航天、电子、汽车和机械制造工业等技术领域对合成胶粘剂的耐高温性能提出了更高的要求。
例如导弹或宇宙飞船在重返大气层时，要经受高温气流冲刷，表面温度可达2300～2600℃，需要耐热胶粘剂用于陶瓷防热瓦的粘合；飞机和火箭的头部及翼部的前端在飞行中和空气剧烈摩擦，其表面温度可达200～300℃ 甚至500～2000℃，接近壳体表面的部分就需要使用耐高温结构胶粘剂；各种机动车辆的离合器摩擦片、制动带的粘接则需要可在250～350℃区间内使用的结构胶；法国幻影式2000战斗机的发动机中的印刷电路控制板要求胶粘荆使用温度达260℃ 。
另外，耐高温胶粘剂也是制备某些航天器的零部件，汽车、坦克、装 甲车的密封圈及耐磨件必要的原材料之一。
耐高温胶粘剂目前没有严格的界限，一般认为凡属下列情况者可视为耐高温胶粘剂。
(1)在121～175℃下长期使用(累计1～5年)，或者在204～232℃下累计使用20～40 kh。
(2)在260～371℃下累计使用200～1 000 h。
(3)在371～427℃下累计使用24～200 h。
(4)在538～816℃下使用2～10 min。
一般的聚合物胶粘剂最高使用温度仅350℃，温度再高只能短期或瞬间使用。
而无机胶粘剂耐热温度虽然很高，但粘接强度和耐久性能很差，无法用于结构粘接。
各种胶粘剂长期使用温度如下：1O00℃——无机／有机杂化胶粘剂(瞬间耐高温)；800℃——无机胶粘剂；400℃——酚醛树脂改性有机硅聚合物；350℃——聚苯并咪唑、聚酰亚胺；300℃——有机硅聚合物、双马来酰亚胺；200℃——环氧树脂、缩醛或橡胶改性酚醛树脂。
其中有机硅聚合物、酚醛树脂、聚苯并咪唑和聚酰亚胺作为耐热性能优异的高分子材料，广泛用于耐热材料的粘接。
有机硅聚合物由于固化温度较低，并具有良好的韧性，主要用作密封胶粘剂；聚酰亚胺由于耐热老化性能优异，粘接强度较高，主要用于航空、航天领域的耐高温结构粘接；酚醛树脂由于含有大量苯环，高温下可以碳化形成石墨化层和碳化层，因此瞬间耐热性能优异，在航空、航天瞬间耐热胶粘剂领域得到广泛应用；而聚苯并咪唑虽然耐热性能优异，但制备工艺复杂、成本过高、粘接强度过低，工艺性能差，在胶粘剂领域已经不再 使用。
(整理)提高环氧胶粘剂耐热性的研究进展
提高环氧胶粘剂耐热性的研究进展【大中小发布时间：2011-03-11 14:40:18 浏览次数：672 】随着科技的进步,航天航空、电子、汽车、机械制造等尖端技术领域对提高材料耐热性的要求越来越高,而与之相关的胶粘剂的耐高温性遇到了严峻的考验,这也成为推动现代胶接技术和耐高温胶粘剂发展的主要动力之一,耐高温胶粘剂也是伴随着高新技术的发展而进步的。
对于胶粘剂耐高温性的定义、分类及评价标准国内外尚未统一,也可笼统的理解为常温使用胶粘剂的使用温度范围不高于80℃;中温使用胶粘剂的使用温度环氧树脂胶范围不高于130℃;高温使用胶粘剂的使用温度范围不低于150℃。
通常,耐高温性是按照在特定温度、时间和介质中能保持设计所要求的胶接强度或具有一定的强度保持率来评定,也就是说耐高温胶粘剂还必须满足以下综合性能:(1)有良好的热物理和热化学性能,热变形温度高,分解及热失重的温度高;(2)有良好的加工性;(3)在使用工作条件下,长时间于高温场合仍具备原有性能;(4)温度周期变化下的耐热性好,且能在短时间内承受高温的考验。
1·耐热环氧树脂胶粘剂概况环氧树脂胶粘剂是以环氧树脂为主体配制而成,环氧树脂大分子末端有环氧基,链中间有羟基和醚键,在固化过程中还会继续产生羟基和醚键,结构中含有苯环或杂环。
这些结构决定了环氧树脂胶粘剂具有粘接强度高、收缩率小、尺寸稳定、电性能优良、耐介质性好、易于改性,用途广泛等特点。
近年来,随着科学技术的发展,对环氧胶粘剂的耐热性提出了更高的要求,一般的环氧胶使用温度-60~150℃,长期可靠工作温度低于100℃。
因此必须采取改性措施以提高耐热性,才能适应诸多领域的需要[1]。
环氧胶粘剂的耐热性受环氧树脂的分子结构、固化剂种类、改性剂等影响。
采用耐高温环氧树脂、耐热性固化剂、耐高温热塑性树脂、无机填充剂等都可以有效地提高环氧胶粘剂的耐热性。
通过提高环氧树脂的官能度,改善树脂固化物的交联密度是提高复合材料的耐热性的有效途径。
耐高温改性环氧树脂粘接剂的制备及改性机理研究
V o l.9 N o.3功 能 高 分 子 学 报734 Sep. 1996Jou rnal of Functi onal Po lym ers耐高温改性环氧树脂粘接剂的制备及改性机理研究3白宗武 张秋红33 汪晓东(北京化工大学高分子系,北京 100029)摘 要 采用新型固化体系和端羧基丁腈橡胶(CTBN)作为环氧树脂的改性剂,制备了一种具有耐高温、高强度、韧性好等特点的环氧树脂粘接材料。
同时对改性机理及增韧机理进行了初步探讨。
关键词 环氧树脂,化学改性,增韧机理,耐热性,端羧基丁腈橡胶中图分类号 O63311 环氧树脂分子结构中含有环氧基团,固化后产生大量对基材有良好亲和力的羟基。
因此,环氧树脂作为粘接材料具有粘附性能好、内聚强度高、低收缩性、蠕变小、掺和性好等优点[1]。
但未改性的环氧树脂固化物性脆且耐高温性能差。
随着航空、电子、机械工业的发展,对应用于这些领域中的环氧树脂的粘接强度和耐温等级提出了更高的要求。
因此研制具有韧性好、强度高、耐高温的改性环氧树脂成为目前较为热门的课题。
液体丁腈橡胶增韧环氧树脂不仅可以明显地改善环氧树脂的韧性,而且其它性能也得到了改进[2]。
液体丁腈橡胶和环氧树脂可以任何比例混合,得到由坚硬的固体到柔软的弹性体一系列不同状态的产物,这给实际应用提供了广阔的选择余地。
许多研究表明:液体橡胶作为增韧剂其用量在10～40%时最佳[3]。
固化剂对改性环氧树脂固化物的性能影响较大[4]。
因此选择合适的固化剂体系对改善环氧树脂的耐温性能是至关重要的。
本文采用端羧基丁腈橡胶(CTBN)及特殊固化体系制备了一种耐温性、粘接性、韧性均较高的环氧树脂粘接材料,对其性能进行了初步评价,并就制备过程中的反应机理进行了探讨。
1实验部分111实验原料 E251环氧树脂:岳阳石化公司生产;环氧值:0148～0154;软化点:40℃;粘度<215Pa ・s。
SP固化剂树脂:蚌埠耐高温树脂厂生产,棕褐色液体,含磷多羟基聚合物。