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1 3 提高固化速度
在现代规模化工业生产中,对高质、高效提出了越来越严格的要求。自动化流水线工业生产中常常需要使用快固化单组分胶粘剂。因此研究单组分环氧树脂胶粘剂,除贮存期长不变外,在高温下快速(几分钟)固化是个新课题。要实现高温快速固化,固化催化剂的选择是关键。对潜伏性环氧树脂的动力学参数特征进行理论分析研究,以寻求低温贮存稳定性和高温快速固化反应的之间的关系,对实际问题有理论指导价值,是进行新型潜伏性固化剂和促进剂分子设计的重要的理论依据。环氧树脂固化体系的低温贮存稳定性和高温快速固化反应速率的问题,在本质上是固化反应速率与反应温度之间关系的问题。Arrhenius总结了如下经验公式:lnk=Ea/RT+lnA式中的反应活化能Ea实质上是一个与温度T有关的变量。潜伏性环氧树脂体系的动力学参数的特征是,应具有较高的固化反应活化能和频率熵因子,或者具有可变活化能特征———在低温或室温下体系具有较高的固化反应活化能,又在高温下具有较低的固化反应活化能。提高温度(200℃以上),快速(在5min内)固化的单组分环氧胶粘剂,特别适用于自动化流水线生产,有更完善的应用效果和技术特性。高温快速固化单组分环氧胶的品种如美国Dexter公司的EA9414、MasterBond公司的Supurenel、西德Henkol公司的MatallonE2760和2700等牌号。固化条件分别在180~230℃ 1~2min范围内,粘接强度(铝,剪切)12-18MPa。典型的应用实例如瑞士Mikafil公司的260℃ 2min快速固化环氧胶用于电机生产。国内也有一些类似胶种问世。SE-11为SE单组分环氧胶粘剂的系列品种之一。由多种环氧树脂及添加的增塑剂、触变剂和潜性固化剂、促进剂等组份配制而成,在高温(220~250℃)可快速固化(1 8~2 5min),具有贮存期长(半年以上)、粘接强度高的良好性能。作为复合材料基料与钢丝、玻璃布制造磁性槽楔,适合于流水线生产。陈尔春、唐振新等合成咪唑类金属化合物(A型),大环族芳酰胺(B型)作为双氰双胺潜伏性固化剂的促进剂而配制的单组分环氧A和B胶,并对其进行了固化行为的研究剖析,确证它们为高温(250~200℃)快速(2~5min)固化单组分环氧胶粘剂,具有贮存期长的特点,已用于机电产品零部件初电子元件的粘接,适用于流水线生产。 1 4 阳离子光固化型
近20年来在游离基型光聚合研究的基础上发展了环氧树脂阳离子型光聚合。将之用于单组分环氧树脂胶粘剂,可以制得完全保持环氧树脂固有的特征的胶粘剂,具有高效、节能、环保的优点,固化物附着力强,收缩率低,可明显改善环氧树脂胶粘剂的性能。在环氧树脂中加入特殊的光敏剂,在常温下有很长的适用期,而经过紫外线照射作用,能迅速起固化反应。光敏剂有重氮盐、碘钅翁盐、锍盐等,能在紫外线照射下引起环氧树脂阳离子聚合。作为阳离子光固化的环氧树脂,可用BA型、脂肪族型及脂环族型,但通用型树脂由于固化速度太慢,固化物脆性大并无多大实用价值。国外一些厂家推出了专用于阳离子光固化的环氧树脂,具有优良的性能,可满足大多数条件下的需求。阳离子光敏剂如二芳基碘钅翁盐(DPI)、三芳基锍盐(TPS)等,均具有良好的光固化促进作。NorlandProductsIncorporated的光学胶粘剂Nor landOpticalAdhesive系列即是以阳离子型光固化环氧树脂为主体,具有强度高、低收缩、低应力的特点,可用于光学玻璃棱镜的粘接,光导纤维接头的粘接。国内对阳离子光固化胶粘剂开展了初步的研究工作,主要是由于价格上的原因,这类性能良好的胶粘剂新品种还未能得到大量使用。 |