有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂室溫固化成果廣泛
日期:2008-04-22
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近年來(lái),宇航、飛機(jī)制造、精密電子和機(jī)械加工等高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)膠粘劑的耐熱性提出了更高的要求;但大多數(shù)耐熱的環(huán)氧膠粘劑在固化過(guò)程中需要加熱,這使得環(huán)氧膠粘劑在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制,問(wèn)題的關(guān)鍵在于使耐熱環(huán)氧膠粘劑實(shí)現(xiàn)室溫固化。室溫固化的膠粘劑在使用時(shí)具有省時(shí)、省力、省工、節(jié)省能源、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn),不僅可以降低膠粘劑成本,而且可以簡(jiǎn)化加工過(guò)程,特別適用于大尺寸部件的高溫維修及收縮材料的粘接。因此研制可室溫固化的耐熱膠粘劑就成為環(huán)氧膠粘劑的重要發(fā)展方向之一,有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂就是室溫固化的耐熱環(huán)氧膠粘劑重要課題,近年在這一領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外取得了不少成果。
有機(jī)硅樹(shù)脂具有柔韌性好、低表面能、耐熱、耐候、憎水、介電強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但其力學(xué)性能、附著力、耐磨性、耐有機(jī)溶劑性較差且成本高,與環(huán)氧樹(shù)脂的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)性較強(qiáng);所以用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的既能降低環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)應(yīng)力,又能增加環(huán)氧樹(shù)脂韌性、耐熱性等性能的有效途徑。采用端羥基硅硼樹(shù)脂改性環(huán)氧樹(shù)脂和改性脂肪胺類耐熱固化劑,合成出室溫24小時(shí)固化的具有較高強(qiáng)度的耐熱膠粘劑,長(zhǎng)期使用溫度為200℃、短期使用溫度達(dá)250℃,對(duì)多種材料具有良好的粘接性能;利用有機(jī)硅改性的E-44型環(huán)氧樹(shù)脂為主要原料,配以自制的室溫下固化的改性胺類固化劑和活性無(wú)機(jī)填料,及端羥基液體丁腈橡膠(HTBN)等制成柔性耐溫膠粘劑,該膠粘劑具有良好的彎曲強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度,并具有一定的耐熱性能,可以在100~150℃的環(huán)境下使用。
另外,國(guó)外用有機(jī)硅樹(shù)脂改性環(huán)氧樹(shù)脂E-42,并在體系中引入聚乙烯醇縮丁醛,制成了室溫剪切強(qiáng)度達(dá)18MPa以上、能在150℃下長(zhǎng)期使用、且能粘接多種材料的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠。利用烯丙基環(huán)氧樹(shù)脂同端氫聚二甲基硅氧烷反應(yīng),也合成了含有硅氧烷鏈結(jié)構(gòu)單元的新型硅改性環(huán)氧樹(shù)脂(ESDGs),能以各種比例同工業(yè)環(huán)氧樹(shù)脂混合,混合后的樹(shù)脂可用三甘醇二胺進(jìn)行固化,固化物有較好的韌性、耐熱性和粘接性,ESDGs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)可使固化物韌性增加40%而不降低耐熱性,同時(shí)剝離強(qiáng)度得到明顯提高。用雙酚A和四乙氧基硅烷通過(guò)溶液一凝膠過(guò)程合成有機(jī)―無(wú)機(jī)混合物,溶液―凝膠法能成功地把硅和磷與環(huán)氧交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,從而使改性后的環(huán)氧樹(shù)脂體系起始失重溫度降低,提高其耐溫和阻燃性能。