環(huán)氧樹脂性能及工藝特性

1、環(huán)氧樹脂性能及工藝特性一、環(huán)氧樹脂的粘接特點及基本原理一、環(huán)氧樹脂的粘接特點及基本原理1、環(huán)氧樹脂粘接的基本原理：環(huán)氧樹脂粘接是由兩種力量產(chǎn)生的，一是機械粘附力。即當(dāng)粘接劑處于液態(tài)時，滲入到潔凈的被粘接表面的孔隙中，待粘接劑固化后便形成了一種機械結(jié)合的錨固力；二是化學(xué)粘合力，因為環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有脂肪族羥基醚基及其中極為活潑的環(huán)氧基。由于羥基和醚基的極性，使得環(huán)氧樹脂分子和相鄰表面之間產(chǎn)生電磁吸力，而且環(huán)氧基與含有活潑氫的金屬表面起

2、反應(yīng)而生成化學(xué)勾健，既在膠層間產(chǎn)生了分子之間結(jié)合。這種結(jié)合被稱為化學(xué)粘合力，一般認(rèn)為環(huán)氧樹脂粘合力主要是由于化學(xué)粘合力起作用。2、環(huán)氧樹脂粘接的特點：2.1可粘接各種材料，對金屬與金屬、金屬與非金屬、非金屬與非金屬之間均有較強的粘合能力。2.2有較高的粘接強度及其他的物理性能（表1）2.3粘結(jié)工藝簡單，容易掌握，經(jīng)濟效果好。如有一臺100m長裂紋的拖拉機發(fā)動機機體，僅用幾元錢即可修復(fù)，且兩天之內(nèi)既可裝車使用。修復(fù)一根輸油管只需幾角錢。2

3、.4膠合縫處具有不漏氣、不漏油、不漏水和耐化學(xué)藥品腐蝕等優(yōu)良特性。2.5粘結(jié)表面可進行機械加工。2.6粘結(jié)過程中，不需要對工件進行高溫度處理，因此，對零件金相組織無影響。2.7收縮性較小，其收縮率為1—2%；如填加適當(dāng)填料其收縮率可達到0.10.2%，環(huán)氧樹脂的耐溫性較好，可在150200℃溫度范圍內(nèi)長期工作，其耐寒性可達50℃—55℃。2.8粘結(jié)表面較脆、耐沖性性能較差，粘結(jié)固化后無毒。表1環(huán)氧樹脂固化后的物理性能環(huán)氧樹脂固化后的物理

4、性能項目數(shù)據(jù)抗拉強度（kgcm2）650850（有的配方可達1200）抗彎強度(kgcm2)9001200抗壓強度(kgcm2)11001300抗沖強度(kg?cmcm2)1020耐熱性(℃馬丁法)105130各種牌號的環(huán)氧樹脂，本身都是線型結(jié)構(gòu)的熱塑性高聚物，它必須經(jīng)過固化劑作用才能變?yōu)椴蝗艿膱怨腆w型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的巨大分子高聚物。這種變化過程稱為固化或硬化、熟化過程。凡能和環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基及羥基作用而使環(huán)氧樹脂固化的物質(zhì)叫做固化劑或叫硬化

5、劑。環(huán)氧樹脂固化劑的種類很多，目前常用的有十幾種。其中包括多元胺類、酸酐類和其它高分子聚合物，如聚酰胺樹脂、酚醛樹脂和聚硫橡膠等。2.1多元胺類固化劑：常用的多元胺類固化劑有已二胺、間苯二胺和多已稀多胺等。已二胺（EDA）已二胺又名二烯二胺（或叫二胺基已烷、乙烯二胺），分子量為60.1，含有四個活潑氫，每一個分子已二胺可與四個環(huán)氧基起反應(yīng)，是無色液體，暴露于空氣中冒白煙，有刺激性氨味。長期與皮膚接觸易中皮炎，吸入人體呼吸道則刺激呼吸道粘

6、膜。因此，操作時，室內(nèi)要通風(fēng)良好，要帶口罩，盡量做到少與皮膚接觸。已二胺與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)是屬于放熱反應(yīng)，調(diào)膠時應(yīng)使樹脂溫度控制在40℃以內(nèi)。已二胺的用量一般為環(huán)氧樹脂用量的68%，如用量過大，在調(diào)膠過程中就固化或者說操作未完成膠已半固化了，造成浪費，既使勉強粘合了，固化后的質(zhì)量也不好，易產(chǎn)生許多松孔狀很脆的組織，如用量過小，固化速度慢或反應(yīng)不完全，強度亦低。固化條件：在室溫（20℃）下，24小時即可完全固化。在有條件的情況下，最好加溫固

7、化，固化速度快，強度高。如120℃保溫3小時就可固化，150℃保溫2小時就可固化，待零件緩慢降至室溫既可使用。已二胺的不同用量，不同固化時間及不同的固化溫度對粘結(jié)性能的影響見表4。間苯二胺（MPDA）淡黃色結(jié)晶，分子量為108.41，熔點為63℃，含有四個活潑氫可與環(huán)氧樹脂四個分子的四個環(huán)氧基起作用。在受潮時色變暗，但對性能并無影響。采用間苯二胺做固化劑時，固化后的樹脂熱變溫度高，粘接后零件可在150℃環(huán)境中長期使用。間苯二胺與環(huán)氧樹脂