[Информация за композити] Класификация, експлоатационни характеристики и анализ на приложението на лепила от епоксидна смола

Лепилата от епоксидна смола са формулирани с епоксидна смола като основно тяло. В краищата на макромолекулите на смолата има епоксидни групи, хидроксилни групи и етерни връзки между веригите, а хидроксилните групи и етерните връзки ще продължат да се генерират по време на процеса на втвърдяване. Структурата съдържа бензенови пръстени и хетероцикли. Тези структури определят, че лепилата от епоксидна смола имат отлична производителност. Лепилата с епоксидна смола са лепила с дълга история на употреба и изключително широко приложение. Благодарение на своята здравина, разнообразие и отлична адхезия към различни залепени повърхности, лепилата от епоксидна смола са широко признати от потребителите. Те са участвали и са ускорили технологичната революция в определени индустриални сектори. Епоксидните смоли могат да се използват за свързване на метали, стъкло, керамика, много пластмаси, дърво, бетон и някои други повърхности.
Повече от 10% от епоксидни смоли, произведени в Съединените щати, се използват като лепила. В миналото модифицирането на епоксидни смоли от хората е било ограничено до каучук, като карбоксил-завършен нитрилен каучук, хидроксил-прекратен нитрилен каучук, полисулфиден каучук и др. През последните години модификацията на епоксидна смола непрекъснато се задълбочава и методите за модификация се променят с всеки изминал ден, като метод на взаимопроникваща мрежа, метод на химическа съполимеризация и др., особено течен кристал методът за закаляване и методът за закаляване с наночастици са горещите точки на изследванията през последните години. С установяването на модела за развитие на "мащаб, високо пречистване, усъвършенстване, специализация, сериализация и функционализация", изследването на модификацията на епоксидна смола се променя с всеки изминал ден и се превърна в центъра на вниманието в индустрията. Това ще насърчи по-нататъшното и по-широко приложение на епоксидна смола в икономическото строителство и живота на хората.
1. Епоксидните лепила с отлична производителност имат широк спектър от приложения
Залепване с лепило (свързване, свързване, свързване, свързване) се отнася до технологията за свързване на повърхности на хомогенни или разнородни обекти с лепила, която има характеристиките на разпределение на напрежението, непрекъсната лепилна тъкан, леко тегло или запечатване и ниска температура на процеса в повечето процеси. Лепенето с лепило е особено подходящо за свързване на различни материали, различни дебелини, ултра-тънки спецификации и сложни компоненти. Лепилата се развиват най-бързо в последните поколения, с широк спектър от индустрии на приложение и оказват значително влияние върху напредъка на високите-техническите науки и технологиите и подобряването на ежедневния живот на хората. Ето защо е много важно да се изследват, разработват и произвеждат различни видове лепила.
Лепилото от епоксидна смола се отнася до общ термин за съединение, което съдържа две или повече епоксидни групи в молекулна структура и може да образува три-размерен кръст-свързано втвърдяващо съединение при подходящи химични реагенти и условия.
Лепилата от епоксидна смола са течни или твърди лепила, съставени от епоксидни смоли, втвърдители, пластификатори, ускорители, разредители, пълнители, свързващи агенти, забавители на горенето, стабилизатори и др. Сред тях епоксидните смоли, втвърдителите и втвърдяващите агенти са незаменими компоненти, а други се добавят или не според нуждите. Процесът на свързване на епоксидни лепила е сложен физичен и химичен процес, включващ стъпки като инфилтрация, адхезия и втвърдяване, и накрая генерира три-размерен кръст-свързана структура на втвърдения продукт, която обединява адхерендите в едно цяло.
Има много видове епоксидни лепила. Сред всички видове епоксидни смоли, епоксидната смола с бисфенол А е най-голямата и най-широко използвана разновидност. Според молекулното си тегло може да се раздели на ниско, средно, високо и ултра-епоксидни смоли с високо молекулно тегло (полифенол оксидни смоли). Смолите с ниско молекулно тегло могат да се втвърдяват при стайна температура или висока температура, но епоксидните смоли с високо молекулно тегло трябва да се втвърдяват при висока температура и ултра-Полифенолните смоли с високо молекулно тегло не изискват помощта на втвърдяващи агенти и могат да образуват здрави филми при високи температури. С последователните предложения на различни адхезивни теории и ин-задълбочения напредък на основната изследователска работа като химия на лепилата, реология на лепилата и механизъм на разрушаване на лепилата, производителността, разнообразието и приложението на лепилата се развиха бързо и бързо. Епоксидните смоли и техните системи за втвърдяване също се превърнаха във важен клас лепила с отлична производителност, многобройни разновидности и широка адаптивност поради тяхната уникална и отлична производителност и непрекъснатото появяване на нови епоксидни смоли, нови втвърдяващи агенти и добавки.
През последните години високо-здравина и леко влакно-подсилените композитни материали постепенно се използват в ultra-среда с ниска температура и изследвания на ултра-Нискотемпературните характеристики на епоксидните смоли също се подобряват все повече. изследванията в моята страна постигнаха известен напредък по отношение на матричен материал за композитни резервоари за течен водород и като матричен материал за лепила, материали за импрегниране и влакна-подсилени композитни материали в областта на свръхпроводимостта. Чистата епоксидна смола има висок кръст-плътност на свързване и дори при стайна температура, той има недостатъците да е крехък, да има ниска якост и да има слаба устойчивост на удар. Тъй като смолистата матрица на композитния материал обикновено трябва да се втвърдява при много висока температура. По време на процеса на охлаждане след втвърдяване ще се генерира топлинен стрес вътре в смоляната матрица поради топлинно свиване. Когато температурата спадне от стайна до ултра-ниска температура (по-долу -150°В), вътрешното напрежение, генерирано от термично свиване в матрицата, ще бъде по-значително. След като термичният стрес превиши силата на самата смола, той ще причини разрушаване на матрицата на смолата. Следователно подобряването на якостта е от решаващо значение за използването на епоксидна смола при ultra-ниски температури.
В момента основният метод за подобряване на ултра-издръжливостта при ниска температура на епоксидната смола е използването на гъвкави алифатни смоли, течни каучуци и гъвкави втвърдяващи агенти за втвърдяване на епоксидни смоли. Тъй като такива материали имат ниска температура на встъкляване и голям свободен обем при стайна температура, когато температурата спадне до ултра-ниски температури, системата от смола ще доведе до голямо термично свиване, което води до голямо термично напрежение, което ограничава нейното приложение при ултра-ниски температури. Смесването и модификацията на високо-производителните термопласти и епоксидни смоли при стайна температура могат да накарат системата за смесване да има превъзходните свойства и на двете, тоест, като същевременно поддържа високия модул на термореактивните смоли, тя също така има високата якост на термопластмасите.
Ефективност на свързване (якост, устойчивост на топлина, устойчивост на корозия, непропускливост и др.) на лепилата зависи не само от тяхната структура и ефективност, както и от структурата и свойствата на свързване на повърхността на лепилото, но и от дизайна на фугата, подготовката на лепилата и процесите на свързване, и също така е ограничено от заобикалящата среда. Следователно прилагането на епоксидни лепила е систематичен проект. Ефективността на епоксидните лепила трябва да бъде адаптирана към горните фактори, които влияят върху ефективността на залепване, за да се получат най-добри резултати. Когато използвате епоксидни лепила с една и съща формула за залепване на обекти с различни свойства, или при използване на различни условия на залепване, или в различни среди на употреба, тяхното представяне ще бъде много различно и трябва да се обърне пълно внимание при прилагането им.

Епоксидните лепила се състоят главно от две части: епоксидна смола и втвърдител. За да се подобрят определени свойства и да се отговори на различни приложения, могат да се добавят и спомагателни материали като втвърдители, разредители, промотори, свързващи агенти и др. Поради високата якост на свързване и силната гъвкавост на епоксидните лепила, те някога са били известни като „всички-лепило за цел" и "силно лепило". Те се използват широко в авиацията, космонавтиката, автомобилите, машините, строителството, химикалите, леката промишленост, електрониката, електрическите уреди и ежедневието.
С все по-стабилните закони и разпоредби за опазване на околната среда в моята страна и подобряването на здравната осведоменост на хората, екологичните епоксидни лепила с добро качество, без замърсяване и в съответствие с международните стандарти постепенно се превръщат в основните продукти на синтетичните лепила.
2. Молекулярна структура и разновидност на епоксидните лепила
Епоксидна смола Епоксидната смола е полимерно съединение с две или повече епоксидни групи в молекулата и относително ниско молекулно тегло. 1. Класификация Има много разновидности и марки епоксидни смоли, но епоксидната смола с бисфенол А глицидил етер обикновено се нарича епоксидна смола с бисфенол А, която е най-важният тип. На него се падат 90% от общото производство на епоксидни смоли. Бисфенол А епоксидна смола Епоксидната смола Бисфенол А е известна още като обща епоксидна смола и стандартна епоксидна смола. Носи името Е-тип епоксидна смола в Китай. Получава се чрез поликондензация на бисфенол (BPA или DPP) и епихлорохидрин (ECH) под натриев хидроксид: според съотношението на суровините, реакционните условия и възприетия метод, може да се получи вискозна течност с ниско относително молекулно тегло и високо относително молекулно тегло, твърдо вещество с висока точка на омекване с различни степени на полимеризация. Средното относително молекулно тегло е 300-7000. Външният вид е почти безцветна или светложълта прозрачна вискозна течност или люспесто крехко твърдо вещество. Самата епоксидна смола е термопластичен линеен полимер. При нагряване вискозитетът на течната смола намалява, а твърдата смола омеква или се стопява. Разтворим в органични разтворители като ацетон, метил етил кетон, циклохексанон, етил ацетат, бензен, толуен, ксилен, безводен етанол, етилен гликол и др. Хидрогенирана бисфенол А епоксидна смола Химичното наименование на хидрогенирана бисфенол А епоксидна смола е хидрогениран бисфенол А диглицидил етер, който се получава чрез кондензация на хексахидробисфенол А, получен чрез хидрогениране на бисфенол А с епихлорхидрин при катализа от натриев хидроксид. Това е епоксидна смола с много нисък вискозитет, дълго желиране и добра устойчивост на атмосферни влияния.
Химичното наименование на епоксидната смола бисфенол F е диглицидилов етер на бисфенол F, наричан DGEBF или BPF, който е безцветна или светложълта прозрачна вискозна течност, получена чрез взаимодействие на фенол и формалдехид под киселинен катализатор за генериране на бисфенол F и след това реагира с епихлорхидрин при катализа на натриев хидроксид; химическото наименование на епоксидната смола бисфенол S е бисфенол S диглицидил глициризинов маслен етер, наричан BPS или KGEBS, който се получава от бисфенол S и епихлорхидрин при катализа на натриев хидроксид. Бисфенол S епоксидна смола има висока устойчивост на топлина и нейната температура на топлинна деформация е 60-700C по-висока от тази на бисфенол А епоксидна смола. Втвърденият продукт е стабилен и има добра устойчивост на разтворители. Бисфенол Р епоксидна смола се синтезира от 3-хлоропропилен и фенол като основни суровини и след това поликондензирани с епихлорхидрин в присъствието на натриев хидроксид. Бисфенол P епоксидната смола има висока гъвкавост на молекулната верига, добра течливост при ниски температури, по-нисък вискозитет от бисфенол А епоксидна смола и по-висока якост на натиск и ударна якост от бисфенол А епоксидна смола.
Епоксидните смоли Novolac включват главно фенолни линейни фенолни естерни епоксидни смоли и о-крезолови линейни фенолни фенолни епоксидни смоли, както и новолачни епоксидни смоли от резорцинол. В допълнение, тетрафенол етан епоксидната смола също принадлежи към фенолната епоксидна смола; фенол новолачна епоксидна смола (EPN) е линейна фенолна смола, получена чрез реакция на кондензация на фенол и формалдехид в кисела среда и след това кондензирана с излишък от епихлорхидрин в присъствието на натриев хидроксид, за да се получи линейна кафява вискозна течност или полу-твърд; о-крезол новолачна епоксидна смола е линеен о-крезолова фенолна смола, получена чрез кондензация на о-крезол и формалдехид и след това реагира с епихлорохидрин в присъствието на натриев хидроксид и се получава след няколко-етапна обработка за получаване на жълто до кехлибарено твърдо вещество; епоксидна резорцинол формалдехидна смола има химическото наименование на резорцинол формалдехид тетраглицидил етер, който е тетрафункционална фенолна смола, получена чрез реакция на резорцинол и формалдехид с оксалова киселина като катализатор. След това се поликондензира с епихлорхидрин в присъствието на натриев хидроксид, за да се получи портокал-жълта вискозна течност; химическото наименование на тетрафенол етан епоксидна смола е тетрафенол етан глицидил етер (PGEE), който се получава чрез взаимодействие на фенол с глиоксал в присъствието на киселинен катализатор за получаване на тетрафенол етан и след това реагира с епихлорохидрин при катализа от натриев хидроксид; нафтолова фенолна епоксидна смола (EEPN) се синтезира чрез поликондензация на a-нафтол с разтвор на формалдехид за получаване на линейна фенолна смола и след това реагира с епихлорохидрин при катализа на натриев хидроксид; флуорираната епоксидна смола има плътна молекулярна структура поради въвеждането на флуорни атоми и въглерод-флуорните атоми са тясно подредени около основната верига на смолата. Следователно, повърхностното напрежение, коефициентът на триене и индексът на пречупване са много ниски и има отлична устойчивост на корозия, устойчивост на износване, устойчивост на топлина, устойчивост на замърсяване и издръжливост. Той обаче е скъп и не може да се използва за общи цели.
Полиуретанова епоксидна смола, известна още като епоксидна уретанова смола, се получава чрез реакция на полиестер (или етер) полиол с епихлорохидрин в присъствието на BF3 и NaOH за генериране на полиол глицидил етер, който след това се поликондензира с диизоцианат; силиконовата епоксидна смола е епоксид, съдържащ силиций в своята молекулярна структура, който е поликондензиран с полиметилфенилсилоксан и епоксидна смола. Толуенът е разтвор, светложълта еднородна течност; органичната титанова епоксидна смола се получава чрез взаимодействие на хидроксилната група в бисфенол А епоксидна смола сn-бутил титанат. Тъй като металният елемент титан е въведен в смолата, той не само решава проблемите с повишената абсорбция на вода, намалената устойчивост на влага и електрическите свойства, причинени от наличието на хидроксилни групи, но също и защото кислородните атоми с P електрони в смолата са директно свързан с титановите атоми с D електронни ваканции, което води до P-D ефект на конюгиране в макромолекулната верига, което значително подобрява устойчивостта на топлинно стареене и има по-добри диелектрични свойства. Външният вид е жълт до кехлибарен-прозрачна течност с вискозитет.
С непрекъснатото развитие на високо-техника и технология. През последните години модификацията на епоксидната смола непрекъснато се задълбочава и широко се използват методи като взаимопроникваща мрежа, химическа кополимеризация и заздравяване на наночастици. Има все повече и повече разновидности на високо-ефективни лепила, направени от епоксидна смола.
Има много разновидности на лепила от епоксидна смола и методите за класификация и показателите за класификация все още не са унифицирани. Обикновено се класифицират според следните методи. Класификация по формата на лепилата: като разтворител-безплатни лепила, (органични) разтворител-лепила на водна основа-лепила на основата (които могат да бъдат разделени на вода-тип емулсия и вода-разтворим тип), пастообразни лепила, филмови лепила (епоксидно фолио)и т.н.
Класификация по условия на втвърдяване: студено втвърдяващо се лепило (не-топлинно втвърдяващо се лепило). Разделя се на ниски-температурно втвърдяващо се лепило, температура на втвърдяване <15℃; room temperature curing adhesive, curing temperature 15~40℃; heat curing adhesive can be divided into: medium temperature curing adhesive, curing temperature about 80~120℃; high temperature curing adhesive, curing temperature >150 ℃; други втвърдяващи се лепила, като светлинно втвърдяващи се лепила, лепила, втвърдяващи се с мокра повърхност и вода, латентно втвърдяващи се лепила и др.
Класификация по якост на залепване: Структурните лепила имат висока якост на срязване и якост на опън и също така трябва да имат голямо неравномерно издърпване-намалена якост, така че залепените съединения да могат да издържат натоварвания като вибрации, умора и удар за дълго време. В същото време трябва да има висока устойчивост на топлина и устойчивост на атмосферни влияния; структурните лепила за вторичен стрес могат да издържат на средни натоварвания, обикновено с якост на срязване 17-25Mpa и неравномерно теглене-сила от 20-50kN/m; не-структурни лепила, тоест общи-целеви лепила. Неговата якост при стайна температура все още е сравнително висока, но с повишаването на температурата якостта на свързване намалява бързо. Може да се използва само в части с малко напрежение.
Класификация по употреба: обща-лепила за цел, специални лепила, като високо-термоустойчиви лепила (използвайки температура ≥150 ℃), ниско-термоустойчиви лепила (устойчиви на -50 ℃ или по-ниски температури), щам лепила (за залепване на тензодатчици), проводими лепила, уплътнители (вакуумно запечатване, механично запечатване), оптични лепила (безцветни и прозрачни оптични части, устойчиви на стареене на светлина, съответстващи на индекса на пречупване), корозия-устойчиви лепила, структурни лепила и др. Може да се класифицира и по вида на втвърдяващия агент, като амин-втвърдено епоксидно лепило, анхидрид-втвърдено лепило и др. Може да се раздели и на две-компонентно лепило и един-компонентно лепило, чисто епоксидно лепило и модифицирано епоксидно лепило.

3. Експлоатационни характеристики на епоксидни лепила
Като цяло епоксидната смола съдържа хидроксилни и етерни връзки в структурата си, което я прави силно залепваща. Благодарение на тези полярни групи могат да се генерират електромагнитни сили върху съседни интерфейси. По време на процеса на втвърдяване, с химическата реакция с втвърдяващия агент, той може допълнително да генерира етерни групи и етерни връзки. Той не само има висока кохезия, но също така създава силна адхезия. Следователно епоксидните лепила имат силна якост на свързване към много материали като метали, пластмаси, стъкло, дърво, влакна и др., известни като "универсално лепило".
Молекулите на епоксидната смола са плътно подредени и веществата с ниско молекулно тегло не се утаяват по време на процеса на втвърдяване. Освен това може да се формулира в разтворител-свободни лепила, така че степента му на свиване обикновено е ниска. Ако се изберат подходящи пълнители, степента на свиване може да се намали до 0,1-0,2%.
Наличието на стабилни бензенови пръстени и етерни вериги в структурата на епоксидната смола и плътната структура след втвърдяване определят, че епоксидните лепила имат силна устойчивост на въздействието на атмосферата, влагата, химическите среди, бактериите и т.н., така че могат да се използват в много сурови среди.
Епоксидните лепила имат силна сила на свързване и висока якост на свързване; малко свиване и стабилни размери. Лепилата от епоксидна смола почти не отделят продукти с ниско молекулно тегло по време на втвърдяване. Коефициентът на линейно разширение се влияе по-малко от температурата, така че стабилността на размерите на залепените части е добра; втвърденият продукт от лепило от епоксидна смола има отлични електроизолационни свойства, обемното съпротивление е 1013~1016Ω.cm, а диелектричната якост е 30~50KV.Mm-1. Молекулите на епоксидната смола съдържат етерни връзки, а молекулните вериги са тясно подредени и кръстът-плътността на свързване е голяма, така че има добра устойчивост на разтворители, устойчивост на масло, киселинна устойчивост, алкална устойчивост, водоустойчивост и други свойства, особено силна алкална устойчивост; епоксидната смола има добра съвместимост с много гуми (еластомери) и термопластични смоли и дори възникват химични реакции; има добра диспергируемост с пълнители и може да промени свойствата на лепилото от епоксидна смола в широк диапазон; има добра обработваемост, лесен е за употреба, има ниска токсичност и е по-малко вреден; смолата съдържа много бензенови пръстени и хетероцикли, молекулната верига е по-малко гъвкава и кръстът-свързаната структура след втвърдяване не е лесна за деформиране. Незаздравеното лепило от епоксидна смола има слаба издръжливост, относително крехко, има много ниска якост на обелване и не е устойчиво на удар и вибрации.
Епоксидната смола съдържа различни полярни групи и силно активни епоксидни групи, така че има силна адхезия към различни полярни материали като метал, стъкло, цимент, дърво, пластмаса, особено материали с висока повърхностна активност. В същото време кохезионната якост на епоксидно втвърдените продукти също е много голяма, така че силата на свързване е много висока. Когато епоксидната смола се втвърдява, по същество не се произвеждат нискомолекулни летливи вещества. Обемното свиване на адхезивния слой е малко, около 1% до 2%, която е една от разновидностите с най-малко свиване при втвърдяване сред термореактивните смоли. След добавяне на пълнители може да се намали до по-малко от 0,2%. Коефициентът на линейно разширение на епоксидно втвърдените продукти също е много малък. Следователно вътрешното напрежение е малко и има малък ефект върху здравината на свързване. В допълнение, пълзенето на епоксидно втвърдените продукти е малко, така че стабилността на размерите на адхезивния слой е добра. Има много разновидности на епоксидни смоли, втвърдители и модификатори. Чрез разумен и гениален дизайн на формулата, лепилото може да има необходимата обработваемост (като бързо втвърдяване, втвърдяване при стайна температура, втвърдяване при ниска температура, втвърдяване във вода, нисък вискозитет, висок вискозитет и др.) и необходимата производителност (като устойчивост на висока температура, устойчивост на ниска температура, висока якост, висока гъвкавост, устойчивост на стареене, електрическа проводимост, магнитна проводимост, топлопроводимост и др.). Има добра съвместимост и реактивност с различни органични вещества (мономери, смоли, каучуци) и неорганични вещества (като пълнители и др.), и е лесен за съполимеризиране, омрежване, смесване, запълване и други модификации за подобряване на ефективността на адхезивния слой. Той може да устои на корозия от различни среди като киселини, основи, соли и разтворители.
В зависимост от вида на избрания втвърдител, епоксидните лепила могат да се втвърдяват при стайна температура, средна температура или висока температура. Обикновено за втвърдяване е необходимо само контактно налягане от 0,1 до 0,5 MPa. Повечето лепила от епоксидна смола не съдържат разтворители и са лесни за работа. Конструктивният вискозитет на общите епоксидни лепила. Приложимият период и скоростта на втвърдяване могат да се регулират чрез формулата, за да отговарят на различни изисквания. Това не само улеснява осигуряването на качеството на залепване, но също така опростява процеса на втвърдяване и оборудването. След като епоксидната смола се втвърди, могат да се получат добри електроизолационни свойства; напрежението на пробив е >35kV/mm, обемното съпротивление е >1015Ω.cm, диелектричната константа е 3 до 4 (50Hz), а устойчивостта на дъгата е от 100 до 140s. Чрез промяна на състава на лепилото от епоксидна смола (втвърдяващ агент, втвърдяващ агент, пълнител и др.), серия от лепилни формули с различни свойства могат да бъдат получени, за да отговорят на различни нужди, и различни разновидности с различни свойства могат да бъдат произведени чрез смесване с много модификатори. Общата температура на употреба на епоксидна смола бисфенол А варира от -60 до 175°С, понякога до 200°C за кратко време. Ако се използва нов тип епоксидна смола, устойчива на високи и ниски температури, температурата на използване може да бъде по-висока или по-ниска, а водопоглъщането на епоксидната смола е ниско.
генерал-целевите епоксидни смоли, втвърдители и добавки имат много произход и големи изходи, лесни са за приготвяне, могат да бъдат контактни-пресовани и могат да се използват в голям мащаб. Основните недостатъци на епоксидните лепила: когато не е закален, втвърденият продукт обикновено е крехък, с лошо отлепване, напукване и устойчивост на удар; адхезия към материали с ниска полярност (като полиетилен, полипропилен и др.) е ниско. Първо трябва да се извърши повърхностно активиращо третиране; някои суровини като активни разредители и втвърдители имат различна степен на токсичност и дразнене. При проектирането на формулата трябва да се избягва възможно най-много, а защитата на вентилацията трябва да се засили по време на строителството.
Както може да се види от горното, епоксидната смола има добри цялостни механични свойства, особено висока адхезия, малко свиване, добра стабилност и отлични електрически изолационни свойства, които осигуряват материална основа за лепила, композитна матрица, прахови покрития и други продукти.
4. Напредък в технологията на нанасяне на епоксидни лепила
Топлина-устойчивото епоксидно лепило е лепило, направено от модифицирана епоксидна смола, което може да се използва периодично при 250°C, или дори за дълго време при 400°C, и за кратко на 460°C. Основната смола на това лепило обикновено въвежда по-твърди групи или увеличава кръста-плътност на свързване на втвърдения продукт. Например епоксидни смоли с флуоренови групи, нафталенови пръстени и многофункционални епоксидни смоли или лепила от епоксидна смола, модифицирани с малеимид и силикон, могат да отговорят на изискванията за кратко-термин устойчивост на висока температура и висока якост при 460°C. През последните години, с развитието на електронните уреди и космическата индустрия, изискванията за устойчивост на висока температура и устойчивост на аблация стават все по-високи. Когато самолет лети с висока скорост в атмосферата, температурата понякога може да достигне хиляди градуси поради аеродинамично нагряване и дори най-високата топлина-устойчивите метални материали ще бъдат разтопени. Следователно, за да се намали теглото, устойчивите на висока температура композитни материали обикновено се използват за замяна на метални материали. Дори в електронната и електрическата индустрия, уплътнители, които могат да издържат на високи температури от 350°C и дори пламък-устойчиви изолационни лепила, които могат да издържат 500-1000°C са били предложени. Епоксидният втвърдяващ агент от серия F, разработен от моята страна Aviation Corporation, и наскоро разработените епоксидни втвърдяващи агенти от серии B, H и HE могат да направят епоксидната смола устойчива на високи температури от 500°C и имат отлични свойства за забавяне на горенето, устойчивост на аблация и добра производителност на процеса.
Модифицираното лепило от епоксидна смола и методът на приготвяне преодоляват недостатъците на крехкостта и слабата температурна устойчивост на обикновените епоксидни лепила. Основната му техническа характеристика е, че полиуретанова преполимерна модифицирана епоксидна смола (компонент А) и домашно приготвения втвърдител (компонент Б) са формулирани в съотношение 10:1 до 1:1 (тегловно съотношение) за образуване на устойчива на висока температура, здрава и силно реактивна система за втвърдяване. Полиуретановият преполимер е полисилоксан полиуретанов преполимер, завършен с изоцианатни групи, който се получава чрез взаимодействие на краен хидроксил полисилоксан и диизоцианат в определено съотношение при определени условия. След това полиуретановият преполимер се използва за модифициране на епоксидната смола. Домашният втвърдител се състои от диамин, имидазолово съединение, силанов свързващ агент, неорганичен пълнител и катализатор. Това модифицирано лепило от епоксидна смола може да се втвърдява при стайна температура и може да се използва дълго време при 200 ℃ или да се втвърдява при -5 ℃ с температурна устойчивост от 150 ℃; силата на свързване е 15-30Mpa; Т-якостта на обелване е 35-65N/cm и има отлична устойчивост на масло, водоустойчивост, киселинна устойчивост, алкална устойчивост и устойчивост на органични разтворители. Може да залепва мокри повърхности, мазни повърхности, метали, пластмаси, керамика, твърда гума, дърво и др.

За да се подобри здравината на епоксидната смола, смолата обикновено се заздравява чрез добавяне на втори компонент за подобряване на якостта на епоксидната смола. Според докладите има основно течно закаляване, закаляване, закаляване с еластични микросфери, термотропни течни кристали (TLCP) заздравяване и смесване на полимери, кополимеризационна модификация и др.
Модификацията на заздравяване на течен каучук обикновено се отнася до течен нитрилен каучук, поли и т.н., съдържащ крайни карбоксилни, аминови, хидроксилни, тиолови и епоксидни групи, които са смесими с епоксидна смола и се утаяват по време на процеса на втвърдяване, за да образуват две-фазова структура на "островния модел". Чрез взаимодействието на активните групи се образуват химически връзки на границата на двете фази, за да играят заздравяваща роля. През последните години, освен използването на пред-реагирали адукти на чист активен течен каучук, той се е развил до второ поколение, използвайки високо-функционални епоксидни смоли и трето поколение, използващо металоценови катализатори за получаване на блок съполимери за модифициране на епоксидни преполимери. След такава модификация, не само якостта на обелване се подобрява, но и цялостните механични и термични свойства не се намаляват значително.
Полиуретаново закалено епоксидно лепило се образува от полиуретан и епоксидна смола, за да се образува полу-пропусклив мрежов полимер (SIPN) и взаимопроникващ мрежов полимер (IPN), който играе принудителна смесимост и синергичен ефект, така че високоеластичният полиуретан и епоксидната смола с добра адхезия са органично комбинирани и добър ефект на заздравяване се постига чрез допълване и подсилване.
Неженен-компонент стайна температура влага-втвърдяващото се епоксидно лепило е епоксидно лепило, втвърдено с модифициран кетимин като втвърдяващ агент. Характеристиките му са, че може да се втвърдява при влажни и ниски температурни условия и може да подобри температурната устойчивост и устойчивостта на корозия на продуктите, втвърдени с епоксидна смола. Фенолно модифициран кетиминов втвърдител, той първо реагира с формалдехид и m-фенилендиамин за образуване на фенолен амин и след това реагира с метил изобутил кетон за образуване на фенолно модифициран кетимин. В момента Китай работи усилено за изучаване на технологията за бързо втвърдяване на бързо втвърдяващи се епоксидни лепила при ниска температура и ниска влажност. В момента двамата-компонент, втвърдяващ се при стайна температура епоксидно лепило, разработено в Китай, може да издържи на температури от 200-260 ℃, до 275 ℃ и може да желира в 2-6 минути при 25 ℃, напълно втвърдяване за 3-8 часа, а якостта на обелване при втвърдяване на полиетер диамин може да достигне 4-5kN/м. ниско-температурно бързо втвърдяващото се епоксидно лепило е направено от бисфенол F епоксидна смола. Комбинира се с дифенил децил фосфит, DMP-30 и т.н. и може бързо да се излекува при -5 ℃. Разработен е и се прилага в областта на гражданското инженерство. Използва се главно за залепване на бетон "интегрално инженерство", ремонт на сгради, ремонт на продукти и залепване на строителни материали. В строителството може да замени нитове, заваряване и други процеси на структурно свързване и се използва за залепване на различни мраморни и изкуствени плоскости.
високо-Технологията за ремонт на композитни материали за здравина е бъдещата тенденция на развитие на външни анти-технология за възстановяване на корозионен слой за нефтопроводи и газопроводи. Това е технология, която използва високи-производителна матрица от смола за свързване на подсилени материали за образуване на защитна структура, така че има висока якост на натиск и опън и сила на свързване. По време на ремонтното строителство не се налага спиране на тръбопровода или намаляване на налягането. В същото време има предимствата на проста и удобна работа, лесно обучение на строителния персонал, добър ефект на укрепване и значителни икономически ползи. Може да се извърши технология за ремонт на композитни материали-обект намотка строителство и в-втвърдяване на място. Процесът на изграждане е открит пламък, безопасен и удобен. Трето, здравината на композитните материали, подсилени със стъклени влакна, въглеродни влакна или плат, е много по-висока от тази на обикновената стомана, което прави ефективността на ремонта и армировката на композитния материал по-висока; композитните материали са проектируеми и могат да бъдат насочени към дебелина, брой слоеве, разпределение на влакната и други аспекти според степента на увреждане на дефекта и условията на напрежение, а надеждността на ремонта е висока; междинното лепило от стъклени влакна или смола, подсилена с въглеродни влакна-Композитните материали на основата имат добра адхезия на интерфейса, уплътнение и отлична устойчивост на корозия с метал, което може значително да намали вторичните щети от корозия по време на работа на тръбопровода. В технологията за ремонт на композитни материали изборът на лепило има жизненоважно влияние върху защитните му характеристики.
Когато се използва полиуретан за втвърдяване на лепилото от епоксидна смола, сегментът на полиуретанова верига прониква в сегмента на веригата от епоксидна смола, за да образува взаимопроникваща полимерна мрежеста структура (IPN) или полу-структура на взаимопроникваща полимерна мрежа (SIPN). Тъй като полиуретанът и епоксидната смола имат различна разтворимост, IPN материалите показват различна степен на разделяне на фазите, но поради взаимното заплитане между мрежите се получава "принудителна смесимост", което увеличава съвместимостта; и след като полимерът е кръстосан-свързана, взаимно заплетената мрежа фиксира фазовия регион. Тъй като полиуретановите частици са диспергирани в непрекъснатата фаза на епоксидна смола, здравината на системата се увеличава, концентрацията на напрежение на втвърдения материал се диспергира и якостта на срязване се увеличава. С увеличаване на количеството добавен полиуретан якостта на срязване постепенно се увеличава, но когато съдържанието на полиуретан надвишава 13,04%, степента на взаимно проникване на структурата на взаимопроникващата полимерна мрежа, образувана от полиуретан/епоксидната смола е достигнала насищане. Допълнително увеличете количеството на полиуретана, взаимопроникващата полимерна мрежа ще има прекомерно взаимно проникване, полиуретанът и епоксидната смола ще се разделят, ще се образуват пукнатини и съвместимостта на полиуретана и епоксидната смола рязко ще спадне. Следователно, по отношение на якостта на срязване, оптималното количество полиуретан е 13,04%. Силата на отлепване е свързана главно с ефективността на свързване и гъвкавостта на лепилото от епоксидна смола. Законът за промяна на взаимопроникващата полимерна мрежова структурна система, образувана от полиуретан и епоксидна смола, показва, че с увеличаването на количеството добавен полиуретан, гъвкавостта на втвърдения продукт първо се увеличава и след това намалява, така че силата на отлепване на лепилото от епоксидна смола ще първо се увеличава и след това намалява с увеличаването на количеството добавен полиуретан. Когато полиуретана достигне 20%, якостта на обелване започва да намалява с увеличаването на количеството добавен полиуретан. Следователно, за силата на обелване, най-добрата полиуретанова доза е 20%.
Сред многото технологии за заздравяване на епоксидна смола, заздравяващият ефект на еластомерите, представени от полиуретана, е най-значимият. Епоксидната смола обаче е линейна термопластична смола и няма да се втвърди сама. Само чрез добавяне на втвърдител, за да се пресече-свързан от линейна структура към мрежеста или телесна структура, може ли да бъде излекуван. Следователно, докато се използва полиуретан за втвърдяване на епоксидна смола, трябва да се добави втвърдяващ агент, за да отговаря на изискванията за ефективност на втвърдяване по време на строителството. Епоксидната смола съдържа множество бензенови пръстени или хетероциклични пръстени и молекулната верига не е гъвкава. Втвърдената епоксидна смола има висок кръст-свързваща структура, която не е лесна за деформиране. В резултат на това лепилата от епоксидна смола имат недостатъци като недостатъчна якост, лесно чупливо напукване, ниска якост на отлепване и слаба устойчивост на удар, което значително ограничава тяхното приложение. Следователно, заздравяващата модификация на епоксидна смола има важно практическо значение и перспективи за приложение за нейното приложение при ремонт на тръбопроводи.
На практика често се изискват лепила, които могат да се втвърдяват при стайна температура и да се използват в среда с висока температура. Например, структурните лепила, използвани в строителството, не само трябва да могат да издържат на високи температури, за да предотвратят цялостното срутване на сградата при пожар, но също така не могат да се нагряват и втвърдяват поради голямата площ на свързване. Въпреки това, втвърдяващите се при стайна температура EP лепила обикновено не могат да се използват при високи температури и топлина-устойчивите EP лепила често трябва да се нагряват, за да се втвърдят напълно. така-наречено втвърдяване при стайна температура обикновено се отнася до метод на втвърдяване, който може да желира в рамките на няколко минути или часове при стайна температура (20-30°В), и напълно втвърдяване в рамките на 7 дни и достигане на използваема якост. Въпреки че е постигнат известен напредък в лепилата, които се втвърдяват при стайна температура и се използват при високи температури, все още има значителна разлика между нуждите и бъдещето. В бъдеще трябва да засилим изследванията върху механизма на втвърдяване на EP лепила, да разработим многофункционални активни втвърдяващи агенти, да синтезираме нови многофункционални EP матрични смоли, да изследваме нови методи за модифициране и нови пълнители за EP смоли и да развием изследвания и разработки на лепила в посока на опазване на ресурсите и екологосъобразност на базата на подобряване на производителността.
Източник на статията: Global Polyurethane
Отказ от отговорност: Статиите, публикувани в публичния акаунт на WeChat на Китайското общество за композитни материали, се използват само за обмен и споделяне на експертен опит в областта на композитните материали и пазарна информация и не се използват за комерсиални цели. Ако някое лице или организация има някакви съмнения относно авторските права на статията или автентичността и точността на нейното съдържание, моля, свържете се с нас възможно най-скоро. Ще се справим с него своевременно.
Оригинално заглавие: "[Информация за композити] Класификация, експлоатационни характеристики и анализ на приложението на лепила от епоксидна смола"