[Kompositoplysninger] Klassificering, ydelseskarakteristika og anvendelsesanalyse af epoxyharpiksklæbemidler

Epoxyharpiks klæbemidler er formuleret med epoxyharpiks som hovedlegeme. Der er epoxygrupper i enderne af harpiksmakromolekylerne, hydroxylgrupper og etherbindinger mellem kæderne, og hydroxylgrupper og etherbindinger vil fortsat blive dannet under hærdningsprocessen. Strukturen indeholder benzenringe og heterocykler. Disse strukturer bestemmer, at epoxyharpiksklæbemidler har fremragende ydeevne. Epoxyharpiksklæbemidler er et klæbemiddel med en lang brugshistorie og ekstremt brede anvendelsesmuligheder. På grund af dets styrke, mangfoldighed og fremragende vedhæftning til en række af limede overflader, er epoxyharpiksklæbemidler blevet bredt anerkendt af brugere. De har deltaget i og fremskyndet den teknologiske revolution i visse industrisektorer. Epoxyharpikser kan bruges til at binde metaller, glas, keramik, mange plastik, træ, beton ognogle andre overflader.
Mere end 10% af epoxyharpikser produceret i USA bruges som klæbemidler. Tidligere har folks modifikation af epoxyharpikser været begrænset til gummi, såsom carboxyl-termineretnitrilgummi, hydroxyl-termineretnitrilgummi, polysulfidgummi osv. I de senere år er modifikationen af ​​epoxyharpiks løbende blevet uddybet, og modifikationsmetoderne ændrer sig for hver dag, der går, såsom interpenetrerendenetværksmetode, kemisk copolymerisationsmetode osv., især flydende krystal. hærdemetode ognanopartikelhærdningsmetode er de seneste års forskningens hot spots. Med etableringen af ​​udviklingsmodellen for "skala, høj oprensning, forfining, specialisering, serialisering og funktionalisering", ændrer modifikationsforskningen af ​​epoxyharpiks sig for hver dag, der går, og den er blevet fokus for opmærksomhed i industrien. Det vil fremme den yderligere og mere omfattende anvendelse af epoxyharpiks i økonomisk byggeri og menneskers liv.
1. Epoxyklæbemidler med fremragende ydeevne har en bred vifte af anvendelser
Klæbende limning (binding, binding, binding, binding) refererer til teknologien til at forbinde overfladerne af homogene eller heterogene genstande med klæbemidler, som har karakteristika af spændingsfordeling, kontinuerlig klæbende klud, let vægt eller tætning og lav procestemperatur i de fleste processer. Klæbende limning er særligt velegnet til forbindelse af forskellige materialer, forskellige tykkelser, ultra-tynde specifikationer og komplekse komponenter. Klæbemidler udvikler sig hurtigst i de seneste generationer, med en bred vifte af applikationsindustrier og har en betydelig indvirkning på udviklingen af ​​høje-teknisk videnskab og teknologi og forbedring af folks daglige liv. Derfor er det meget vigtigt at forske i, udvikle og producere forskellige typer lim.
Epoxyharpikslim refererer til en generel betegnelse for en forbindelse, der indeholder to eller flere epoxygrupper i en molekylær struktur og kan danne en tre-dimensionelt kryds-forbundet hærdningsforbindelse under passende kemiske reagenser og betingelser.
Epoxyharpiksklæbemidler er flydende eller faste klæbemidler sammensat af epoxyharpikser, hærdere, blødgørere, acceleratorer, fortyndingsmidler, fyldstoffer, koblingsmidler, flammehæmmere, stabilisatorer osv. Blandt dem er epoxyharpikser, hærdemidler og hærdemidler uundværlige komponenter, og andre tilføjes eller ej efter behov. Bindingsprocessen af ​​epoxyklæbemidler er en kompleks fysisk og kemisk proces, herunder trin som infiltration, vedhæftning og hærdning, og til sidst genererer en tre-dimensionelt kryds-sammenkædet struktur af det hærdede produkt, som kombinerer vedhæftningen til en helhed.
Der findes mange typer epoxylim. Blandt alle typer epoxyharpikser er bisphenol A epoxyharpiks den største og mest anvendte sort. Ifølge dens molekylvægt kan den opdeles i lav, medium, høj og ultra-epoxyharpikser med høj molekylvægt (polyphenoloxidharpikser). Lavmolekylære harpikser kan hærdes ved stuetemperatur eller høj temperatur, men højmolekylære epoxyharpikser skal hærdes ved høj temperatur og ultra-polyphenolharpikser med høj molekylvægt kræver ikke hjælp af hærder og kan danne seje film ved høje temperaturer. Med de på hinanden følgende forslag fra forskellige klæbemiddelteorier og in-dybdegående fremskridt inden for grundforskningsarbejde såsom klæbemiddelkemi, klæbemiddelreologi og klæbemiddelsvigtmekanisme, klæbemidlers ydeevne, variation og anvendelse har udviklet sig med stormskridt. Epoxyharpikser og deres hærdningssystemer er også blevet en vigtig klasse af klæbemidler med fremragende ydeevne, talrige varianter og bred tilpasningsevne på grund af deres unikke og fremragende ydeevne og den kontinuerlige fremkomst afnye epoxyharpikser,nye hærdere og additiver.
I de seneste år, høj-styrke og letvægtsfiber-forstærkede kompositmaterialer er efterhånden blevet brugt i ultra-lavtemperaturmiljøer, og forskning på ultra-epoxyharpiksers ydeevne ved lav temperatur er også i stigende grad blevet styrket. mit lands forskning har gjortnogle fremskridt med hensyn til at være et matrixmateriale til komposittanke til flydende brint og som et matrixmateriale til klæbemidler, imprægneringsmaterialer og fiber-forstærkede kompositmaterialer inden for superledningsevne. Ren epoxyharpiks har et højt kryds-koblingstæthed, og selv ved stuetemperatur har den ulemperne ved at være skør, have lav sejhed og have ringe slagfasthed. Som harpiksmatrix af kompositmaterialet skal det generelt hærdes ved en meget høj temperatur. Under afkølingsprocessen efter hærdning vil der blive genereret termisk spænding inde i harpiksmatrixen på grund af varmekrympning. Når temperaturen falder fra stuetemperatur til ultra-lav temperatur (under -150°C), vil den indre spænding genereret af termisk krympning i matrixen være mere signifikant. Når den termiske spænding overstiger styrken af ​​selve harpiksen, vil det forårsage ødelæggelse af harpiksmatrixen. Derfor er forbedring af sejheden afgørende for brugen af ​​epoxyharpiks ved ultra-lave temperaturer.
Pånuværende tidspunkt er den vigtigste metode til at forbedre ultra-lav temperatur sejhed af epoxyharpiks er at bruge fleksible alifatiske harpikser, flydende gummier og fleksible hærdemidler til at hærde epoxyharpikser. Da sådanne materialer har en lav glasovergangstemperatur og et stort frit volumen ved stuetemperatur,når temperaturen falder til ultra-lave temperaturer, vil harpikssystemet producere et stort termisk svind, hvilket resulterer i stor termisk stress, hvilket begrænser dets anvendelse ved ultra-lave temperaturer. Blandingen og modifikationen af ​​høj-ydeevne termoplast og epoxyharpiks ved stuetemperatur kan få blandingssystemet til at have begges overlegne egenskaber, det vil sige, mens det opretholder det høje modul af termohærdende harpikser, har det også termoplastens høje sejhed.
Bindeevnen (styrke, varmebestandighed, korrosionsbestandighed, uigennemtrængelighed mv.) af klæbemidler afhænger ikke kun af deres struktur og ydeevne, såvel som strukturen og bindingsegenskaberne af klæbemidlets overflade, men også af samlingsdesignet, fremstillingen af ​​klæbemidler og klæbeprocesser, og er også begrænset af det omgivende miljø. Derfor er påføring af epoxylim et systematisk projekt. Ydeevnen af ​​epoxylime skal tilpasses ovenstående faktorer, der påvirker limningsevnen for at opnå de bedste resultater. Når du bruger epoxyklæbemidler med samme formel til at lime genstande med forskellige egenskaber, eller ved brug af forskellige limbetingelser eller i forskellige brugsmiljøer, vil deres ydeevne være meget forskellig, og der skal være fuld opmærksomhed,når du påfører dem.

Epoxyklæbemidler består hovedsageligt af to dele: epoxyharpiks og hærder. For at forbedre visse egenskaber og imødekomme forskellige anvendelser kan hjælpematerialer såsom hærdemidler, fortyndingsmidler, promotorer, koblingsmidler osv. også tilsættes. På grund af den høje bindingsstyrke og stærke alsidighed af epoxyklæbemidler blev de engang kendt som "alle-formålslim" og "stærk lim". De bruges i vid udstrækning inden for luftfart, rumfart, biler, maskiner, byggeri, kemikalier, let industri, elektronik, elektriske apparater og dagligdagen.
Med de stadig mere sunde miljøbeskyttelseslove og -bestemmelser i mit land og forbedringen af ​​folks egen sundhedsbevidsthed, er miljøvenlige epoxyklæbemidler med god kvalitet, ingen forurening og i overensstemmelse med internationale standarder gradvist ved at blive mainstream-produkterne af syntetiske klæbemidler.
2. Molekylær struktur og sortsklassificering af epoxyklæbemidler
Epoxyharpiks Epoxyharpiks er en polymerforbindelse med to eller flere epoxygrupper i molekylet og en relativt lav molekylvægt. 1. Klassificering Der findes mange varianter og mærker af epoxyharpikser, men bisphenol A glycidylether epoxyharpiks kaldesnormalt bisphenol A epoxyharpiks, som er den vigtigste type. Det står for 90% af den samlede produktion af epoxyharpikser. Bisphenol A epoxyharpiks Bisphenol A epoxyharpiks er også kendt som almindelig epoxyharpiks og standard epoxyharpiks. Den hedder E-type epoxyharpiks i Kina. Det opnås ved polykondensation af bisphenol (BPA eller DPP) og epichlorhydrin (ECH) undernatriumhydroxid: i henhold til råmaterialeforholdet, reaktionsbetingelser og den anvendte metode kan der opnås en viskøs væske med lav relativ molekylvægt og høj relativ molekylvægt, et faststof med højt blødgøringspunkt med forskellige polymerisationsgrader. Den gennemsnitlige relative molekylvægt er 300-7000. Udseendet er ennæsten farveløs eller lysegul gennemsigtig tyktflydende væske eller et flaget, skørt fast stof. Epoxyharpiks i sig selv er en termoplastisk lineær polymer. Ved opvarmning falder viskositeten af ​​den flydende harpiks, og den faste harpiks blødgøres eller smelter. Opløselig i organiske opløsningsmidler såsom acetone, methylethylketon, cyclohexanon, ethylacetat, benzen, toluen, xylen, vandfri ethanol, ethylenglycol osv. Hydrogeneret bisphenol A epoxyharpiks Det kemiskenavn på hydrogeneret bisphenol A epoxyharpiks A diget biscidylenol A diget biscidylenol ether, som opnås ved kondensering hexahydrobisphenol A opnået ved hydrogenering af bisphenol A med epichlorhydrin under katalyse afnatriumhydroxid. Det er en epoxyharpiks med meget lav viskositet, lang geltid og god vejrbestandighed.
Det kemiskenavn på bisphenol F epoxyharpiks er bisphenol F diglycidylether, omtalt som DGEBF eller BPF, som er en farveløs eller lysegul gennemsigtig tyktflydende væske opnået ved at reagere phenol og formaldehyd under en syrekatalysator for at danne bisphenol F og derefter reagere med epichlorhydrin under katalyse afnatriumhydroxid; det kemiskenavn på bisphenol S epoxyharpiks er bisphenol S diglycidylglycyrrhizinolieether, omtalt som BPS eller KGEBS, som opnås af bisphenol S og epichlorhydrin under katalyse afnatriumhydroxid. Bisphenol S epoxyharpiks har høj varmebestandighed, og dens varmedeformationstemperatur er 60-700C højere end for bisphenol A epoxyharpiks. Det hærdede produkt er stabilt og har god opløsningsmiddelresistens. Bisphenol P epoxyharpiks er syntetiseret fra 3-chlorpropylen og phenol som de vigtigste råmaterialer, og derefter polykondenseret med epichlorhydrin inærværelse afnatriumhydroxid. Bisphenol P epoxyharpiks har høj molekylær kædefleksibilitet, god flydeevne ved lave temperaturer, lavere viskositet end bisphenol A epoxyharpiks og højere kompressionsstyrke og slagstyrke end bisphenol A epoxyharpiks.
Novolac epoxyharpikser omfatter hovedsageligt phenol lineære phenoliske ester epoxyharpikser og o-cresol lineære phenoliske phenoliske epoxyharpikser, såvel somnovolac-epoxyharpikser af resorcinol-typen. Derudover hører tetraphenol-ethan-epoxyharpiks også til phenol-epoxyharpiks; phenolnovolac epoxyharpiks (EPN) er en lineær phenolharpiks opnået ved kondensationsreaktion af phenol og formaldehyd i et surt medium, og derefter kondenseret med overskydende epichlorhydrin inærværelse afnatriumhydroxid for at opnå en lineær brun, tyktflydende væske eller semi-solid; o-cresolnovolac epoxyharpiks er en lineær o-cresol phenolharpiks opnået ved kondensation af o-cresol og formaldehyd, og derefter reageret med epichlorhydrin inærværelse afnatriumhydroxid, og opnået efter multi-trinbehandling for at opnå et gult til ravgult fast stof; epoxy resorcinol formaldehyd harpiks har det kemiskenavn resorcinol formaldehyd tetraglycidyl ether, som er en tetrafunktionel phenolharpiks opnået ved omsætning af resorcinol og formaldehyd med oxalsyre som katalysator. Derefter polykondenseres det med epichlorhydrin inærværelse afnatriumhydroxid for at opnå en appelsin-gul viskøs væske; det kemiskenavn på tetraphenol ethan epoxy harpiks er tetraphenol ethan glycidyl ether (PGEE), som opnås ved at omsætte phenol med glyoxal inærvær af en sur katalysator for at opnå tetraphenoletan og derefter reagere med epichlorhydrin under katalyse afnatriumhydroxid;naphthol phenol epoxyharpiks (EEPN) syntetiseres ved polykondensering af a-naphthol med formaldehydopløsning til fremstilling af lineær phenolharpiks og derefter reagere med epichlorhydrin under katalyse afnatriumhydroxid; fluoreret epoxyharpiks har en tæt molekylær struktur på grund af indførelsen af ​​fluoratomer og kulstof-fluoratomer er tæt arrangeret omkring harpiksens hovedkæde. Derfor er overfladespændingen, friktionskoefficienten og brydningsindekset meget lav, og den har fremragende korrosionsbestandighed, slidstyrke, varmebestandighed, forureningsbestandighed og holdbarhed. Det er dog dyrt og kan ikke bruges til generelle formål.
Polyurethan epoxy harpiks, også kendt som epoxy urethan harpiks, fremstilles ved at reagere polyester (eller ether) polyol med epichlorhydrin inærvær af BF3 og NaOH for at generere polyolglycidylether, som derefter polykondenseres med diisocyanat; silikoneepoxyharpiks er en epoxid indeholdende silicium i sin molekylære struktur, som er polykondenseret med polymethylphenylsiloxan og epoxyharpiks. Toluen er en opløsning, en lysegul ensartet væske; organisk titanium epoxyharpiks opnås ved at omsætte hydroxylgruppen i bisphenol A epoxyharpiks medn-butyltitanat. Da metalelementet titanium indføres i harpiksen, løser det ikke kun problemerne med øget vandabsorption, reduceret fugtmodstand og elektriske egenskaber forårsaget af tilstedeværelsen af ​​hydroxylgrupper, men også fordi oxygenatomerne med P-elektroner i harpiksen er direkte forbundet til titanium atomerne med D elektron ledige pladser, hvilket resulterer i P-D-konjugationseffekt i den makromolekylære kæde, som væsentligt forbedrer varmeældningsmodstanden og har bedre dielektriske egenskaber. Udseendet er gult til ravgult højt-viskositet gennemsigtig væske.
Med den løbende udvikling af høj-teknologi og teknologi. I de senere år er modifikationen af ​​epoxyharpiks løbende blevet uddybet, og metoder som interpenetrerendenetværk, kemisk copolymerisation ognanopartikelhærdning er blevet brugt i vid udstrækning. Der er flere og flere varianter af høj-ydeevne klæbemidler fremstillet af epoxyharpiks.
Der er mange varianter af epoxyharpiksklæbemidler, og klassificeringsmetoderne og klassificeringsindikatorerne er endnu ikke blevet forenet. Normalt klassificeret efter følgende metoder. Klassificering i form af klæbemidler: såsom opløsningsmiddel-gratis klæbemidler, (økologisk) opløsningsmiddel-baserede klæbemidler, vand-baserede klæbemidler (som kan opdeles i vand-emulsionstype og vand-opløselig type), selvklæbende klæbemidler, filmklæbemidler (epoxy film)osv.
Klassificering efter hærdningsbetingelser: koldhærdende klæbemiddel (ikke-varmehærdende klæbemiddel). Det er opdelt i lav-temperaturhærdende klæbemiddel, hærdningstemperatur <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 ℃; andre hærdende klæbemidler, såsom lyshærdende klæbemidler, våd overflade- og vandhærdende klæbemidler, latent hærdende klæbemidler mv.
Klassificering efter bindingsstyrke: Strukturklæbemidler har høj forskydnings- og trækstyrke og bør også have et højt ujævnt træk-off-styrke, så de limede samlinger kan modstå belastninger som vibrationer, træthed og slag i lang tid. Samtidig skal det også have høj varmebestandighed og vejrbestandighed; sekundære spændinger strukturelle klæbemidler kan modstå medium belastninger,normalt med en forskydningsstyrke på 17-25Mpa og et ujævnt træk-af styrke på 20-50 kN/m; ikke-strukturelle klæbemidler, det vil sige generelt-formålslime. Dens stuetemperaturstyrke er stadig relativt høj, men med stigningen i temperaturen falder bindingsstyrken hurtigt. Den kan kun bruges i dele med lidt stress.
Klassificering efter brug: generel-formål klæbemidler, særlige klæbemidler, såsom høj-temperaturbestandige klæbemidler (ved hjælp af temperatur ≥150 ℃), lav-temperaturbestandige klæbemidler (modstandsdygtig overfor -50 ℃ eller lavere temperaturer), stamme klæbemidler (til påsætning af strain gauges), ledende klæbemidler, tætningsmidler (vakuumforsegling, mekanisk tætning), optiske klæbemidler (farveløs og gennemsigtig, let ældningsbestandig, brydningsindeks matchende optiske dele), korrosion-resistente klæbemidler, strukturelle klæbemidler osv. Det kan også klassificeres efter typen af ​​hærder, såsom amin-hærdet epoxy klæbemiddel, anhydrid-hærdet klæbemiddel osv. Det kan også deles i to-komponent klæbemiddel og en-komponentklæber, ren epoxyklæber og modificeret epoxyklæber.

3. Ydelseskarakteristika for epoxyklæbemidler
Generelt indeholder epoxyharpiks hydroxyl- og etherbindinger i sin struktur, hvilket gør den meget klæbende. På grund af disse polære grupper kan elektromagnetiske kræfter genereres på tilstødende grænseflader. Under hærdningsprocessen, med den kemiske reaktion med hærderen, kan den yderligere generere ethergrupper og etherbindinger. Det har ikke kun høj sammenhæng, men producerer også stærk vedhæftning. Derfor har epoxyklæbemidler stærk vedhæftningsstyrke til mange materialer såsom metaller, plast, glas, træ, fibre osv., almindeligvis kendt som "universallim".
Molekylerne af epoxyharpiks er tæt arrangeret, og stoffer med lav molekylvægt udfældes ikke under hærdningsprocessen. Desuden kan det formuleres til opløsningsmiddel-frie klæbemidler, så dens krympningshastighed generelt er lav. Hvis passende fyldstoffer vælges, kan krympningshastigheden reduceres til 0,1-0,2%.
Eksistensen af ​​stabile benzenringe og etherkæder i epoxyharpiksstrukturen og den tætte struktur efter hærdning bestemmer, at epoxyklæbemidler har stærk modstandsdygtighed over for påvirkninger fra atmosfære, fugt, kemiske medier, bakterier osv., så de kan bruges i mange barske miljøer.
Epoxyklæbemidler har stærk bindingskraft og høj bindingsstyrke; lille svind og stabile dimensioner. Epoxyharpiksklæbemidler frigivernæsten ingen produkter med lav molekylvægt under hærdning. Den lineære ekspansionskoefficient er mindre påvirket af temperaturen, så dimensionsstabiliteten af ​​de bundne dele er god; det hærdede produkt af epoxyharpikslim har fremragende elektriske isoleringsegenskaber, volumenresistiviteten er 1013~1016Ω.cm, og den dielektriske styrke er 30~50KV.Mm-1. Epoxyharpiksmolekylerne indeholder etherbindinger, og molekylekæderne er tæt arrangeret, og krydset-forbindelsestætheden er stor, så den har god opløsningsmiddelresistens, olieresistens, syreresistens, alkaliresistens, vandresistens og andre egenskaber, især stærk alkaliresistens; epoxyharpiks har god kompatibilitet med mange gummier (elastomerer) og termoplastiske harpikser, og endda kemiske reaktioner forekommer; det har god dispergerbarhed med fyldstoffer og kan ændre egenskaberne af epoxyharpikslim i en bred vifte; det har god bearbejdelighed, er let at bruge, har lav toksicitet og er mindre skadeligt; harpiksen indeholder mange benzenringe og heterocykler, molekylkæden er mindre fleksibel, og krydset-forbundet struktur efter hærdning er ikke let at deformere. Den uhærdede epoxyharpikslim har dårlig sejhed, er relativt skør, har meget lav skrælningsstyrke og er ikke modstandsdygtig over for stød og vibrationer.
Epoxyharpiks indeholder en række polære grupper og højaktive epoxygrupper, så den har stærk vedhæftning til forskellige polære materialer som metal, glas, cement, træ, plast, især materialer med høj overfladeaktivitet. Samtidig er sammenhængskraften af ​​epoxyhærdede produkter også meget stor, så dens bindingsstyrke er meget høj. Når epoxyharpiks hærdes, dannes der stort set ingen lavmolekylære flygtige stoffer. Volumenkrympningen af ​​det klæbende lag er lille, omkring 1% til 2%, som er en af ​​de sorter med det mindste hærdningssvind blandt termohærdende harpikser. Efter tilsætning af fyldstoffer kan den reduceres til mindre end 0,2%. Den lineære ekspansionskoefficient for epoxyhærdede produkter er også meget lille. Derfor er den indre spænding lille og har ringe effekt på bindingsstyrken. Derudover er krybningen af ​​epoxyhærdede produkter lille, så klæbelagets dimensionsstabilitet er god. Der er mange varianter af epoxyharpikser, hærdemidler og modifikatorer. Gennem fornuftigt og genialt formeldesign kan klæbemidlet have dennødvendige bearbejdelighed (såsom hurtighærdning, stuetemperaturhærdning, lavtemperaturhærdning, hærdning i vand, lav viskositet, høj viskositet osv.) og dennødvendige ydeevne (såsom højtemperaturmodstand, lavtemperaturmodstand, høj styrke, høj fleksibilitet, ældningsmodstand, elektrisk ledningsevne, magnetisk ledningsevne, termisk ledningsevne osv.). Det har god kompatibilitet og reaktivitet med en række organiske stoffer (monomerer, harpikser, gummier) og uorganiske stoffer (såsom fyldstoffer mv.)og er let at copolymerisere, tværbinde, blande, fylde og andre modifikationer for at forbedre ydeevnen af ​​det klæbende lag. Det kan modstå korrosion fra en række medier såsom syrer, alkalier, salte og opløsningsmidler.
Afhængigt af den valgte hærdertype kan epoxyklæbemidler hærdes ved stuetemperatur, medium temperatur eller høj temperatur. Generelt kræves der kun et kontakttryk på 0,1 til 0,5 MPa til hærdning. De fleste epoxyharpiksklæbemidler indeholder ikke opløsningsmidler og ernemme at betjene. Konstruktionsviskositeten af ​​almindelige epoxylime. Den gældende periode og hærdehastighed kan justeres gennem formlen for at opfylde forskellige krav. Dette gør det ikke kunnemt at sikre kvaliteten af ​​limningen, men forenkler også hærdningsprocessen og udstyr. Efter at epoxyharpiksen er hærdet, kan der opnås gode elektriske isoleringsegenskaber; gennemslagsspændingen er >35kV/mm, er volumenmodstanden >1015Ω.cm, er dielektricitetskonstanten 3 til 4 (50 Hz), og lysbuemodstanden er 100 til 140s. Ved at ændre sammensætningen af ​​epoxyharpiks klæbemiddel (hærdemiddel, hærdemiddel, fyldstof mv.), kan en række klæbeformler med forskellige egenskaber opnås for at opfylde forskellige behov, og forskellige varianter med forskellige egenskaber kan fremstilles ved at blande med mange modifikatorer. Den generelle brugstemperatur for bisphenol A epoxyharpiks varierer fra -60 til 175°C,nogle gange op til 200°C i kort tid. Hvis der anvendes enny type epoxyharpiks, der er modstandsdygtig over for høje og lave temperaturer, kan brugstemperaturen være højere eller lavere, og epoxyharpiksens vandoptagelse er lav.
Generel-epoxyharpikser, hærder og additiver har mange oprindelser og store output, ernemme at tilberede, kan kontaktes-presset, og kan bruges i stor skala. De største ulemper ved epoxyklæbemidler:når det ikke er hærdet, er det hærdede produkt generelt skørt, med dårlig afskalning, revne- og slagfasthed; vedhæftning til materialer med lav polaritet (såsom polyethylen, polypropylen osv.) er lav. Overfladeaktiveringsbehandling skal udføres først;nogle råmaterialer såsom aktive fortyndingsmidler og hærdere har forskellige grader af toksicitet og irritation. Ved udformning af formlen skal den så vidt muligt undgås, og ventilationsbeskyttelsen bør styrkes under byggeriet.
Som det fremgår af ovenstående, har epoxyharpiks gode omfattende mekaniske egenskaber, især høj vedhæftning, lille krympning, god stabilitet og fremragende elektriske isoleringsegenskaber, som giver et materialegrundlag for klæbemidler, kompositmatrix, pulverlakeringer og andre produkter.
4. Fremskridt i påføringsteknologien af ​​epoxyklæbemidler
Varme-resistent epoxyharpiks klæbemiddel er et klæbemiddel lavet af modificeret epoxyharpiks, som kan bruges intermitterende ved 250°C, eller endda i lang tid ved 400°C, og i kort tid ved 460°C. Basisharpiksen i dette klæbemiddel indfører generelt mere stive grupper eller øger krydset-bindingstæthed af det hærdede produkt. For eksempel kan epoxyharpikser med fluorengrupper,naphthalenringe og multifunktionelle epoxyharpikser eller epoxyharpiksklæbemidler modificeret med maleimid og silikone opfylde kravene til kort-term høj temperatur modstand og høj styrke ved 460°C. I de senere år, med udviklingen af ​​elektroniske apparater og luftfartsindustrien, er kravene til højtemperaturmodstand og ablationsmodstand blevet højere og højere. Når et fly flyver med høj hastighed i atmosfæren, kan temperaturennogle gangenå tusindvis af grader på grund af aerodynamisk opvarmning, og selv den mest varme-modstandsdygtige metalmaterialer vil blive smeltet. Derfor, for at reducere vægten, anvendes højtemperaturbestandige kompositmaterialer generelt til at erstatte metalmaterialer. Selv i den elektroniske og elektriske industri, tætningsmidler, der kan modstå høje temperaturer på 350°C°C og jævn flamme-modstandsdygtige isolerende klæbemidler, der kan modstå 500-1000°C er blevet foreslået. F-seriens epoxyhærder udviklet af mit land Aviation Corporation og denyligt udviklede epoxyhærdere i B, H og HE-serien kan gøre epoxyharpiksen modstandsdygtig over for høje temperaturer på 500°C og har fremragende flammehæmmende egenskaber, ablationsmodstand og god procesydelse.
Den modificerede epoxyharpiksklæbemiddel og -fremstillingsmetode overvinder manglerne ved skørhed og dårlig temperaturbestandighed ved almindelige epoxyklæbemidler. Dens vigtigste tekniske egenskab er, at polyurethan præpolymer modificeret epoxyharpiks (komponent A) og den hjemmelavede hærder (komponent B) er formuleret i forholdet 10:1 til 1:1 (vægtforhold) at danne et højtemperaturbestandigt, sejt og meget reaktivt hærdningssystem. Polyurethan-præpolymeren er en polysiloxan-polyurethan-præpolymer afsluttet med isocyanatgrupper, som er fremstillet ved at omsætte terminal hydroxylpolysiloxan og diisocyanat i en vis mængde under visse betingelser. Polyurethan-præpolymeren bruges derefter til at modificere epoxyharpiksen. Det hjemmelavede hærdemiddel er sammensat af diamin, imidazolforbindelse, silankoblingsmiddel, uorganisk fyldstof og katalysator. Denne modificerede epoxyharpiks klæbemiddel kan hærdes ved stuetemperatur og kan bruges i lang tid ved 200 ℃ eller hærdes ved -5 ℃ med en temperaturmodstand på 150 ℃; bindingsstyrken er 15-30Mpa; den T-skrælningsstyrke er 35-65N/cm, og den har fremragende oliebestandighed, vandbestandighed, syrebestandighed, alkalibestandighed og modstandsdygtighed over for organiske opløsningsmidler. Det kan binde våde overflader, olieagtige overflader, metaller, plast, keramik, hård gummi, træ osv.

For at forbedre styrken af ​​epoxyharpiks er harpiksen generelt hærdet ved at tilføje en anden komponent for at forbedre sejheden af ​​epoxyharpiks. Ifølge rapporter er der hovedsageligt flydende hærdning, hærdning, elastisk mikrosfære-hærdning, termotropisk flydende krystal (TLCP) hærdning og polymerblanding, copolymerisationsmodifikation osv.
Flydende gummihærdningsmodifikation refererer generelt til flydendenitrilgummi, poly osv. indeholdende terminale carboxyl-, amin-, hydroxyl-, thiol- og epoxygrupper, som er blandbare med epoxyharpiks og udfældes under hærdningsprocessen for at danne en to-fasestruktur af "ø-modellen". Gennem interaktionen af ​​aktive grupper dannes kemiske bindinger ved grænsefladen mellem de to faser for at spille en forstærkende rolle. I de senere år er der ud over brugen af ​​præ-reagerede addukter af rent aktivt flydende gummi, er det udviklet til anden generation ved hjælp af høj-funktionelle epoxyharpikser og tredje generation, der anvender metallocenkatalysatorer til fremstilling af blokcopolymerer til at modificere epoxypræpolymerer. Efter en sådan modifikation er ikke kun skrælningsstyrken forbedret, men også de overordnede mekaniske og termiske egenskaber er ikke væsentligt reduceret.
Polyurethanhærdet epoxyklæbemiddel er dannet af polyurethan og epoxyharpiks for at danne semi-permeabelnetværkspolymer (SIPN) og interpenetrerendenetværkspolymer (IPN), som spiller en tvungen blandbarhed og synergistisk effekt, så den højelastiske polyurethan og epoxyharpiksen med god vedhæftning kombineres organisk, og der opnås en god hærdende effekt gennem komplementaritet og forstærkning.
Enkelt-komponent rumtemperatur fugt-hærdende epoxylim er en epoxylim hærdet med modificeret ketimin som hærdningsmiddel. Dets egenskaber er, at det kan hærdes under fugtige og lave temperaturforhold og kan forbedre temperaturbestandigheden og korrosionsbestandigheden af ​​epoxyharpikshærdede produkter. Fenolisk modificeret ketiminhærder, det reageres først med formaldehyd og m.-phenylendiamin til dannelse af phenolisk amin og reagerede derefter med methylisobutylketon til dannelse af phenolisk modificeret ketimin. Pånuværende tidspunkt arbejder Kina hårdt på at studere den hurtighærdende teknologi til hurtighærdende epoxyklæbemidler under lav temperatur og lav luftfugtighed. Pånuværende tidspunkt er de to-komponent stuetemperaturhærdende epoxylim udviklet i Kina kan modstå temperaturer på 200-260 ℃, op til 275 ℃, og kan gelé i 2-6 minutter ved 25℃, fuldhærdet på 3-8 timer, og skrælningsstyrken af ​​polyetherdiaminhærdning kannå 4-5 kN/m. Lav-temperatur hurtigt hærdende epoxylim er lavet af bisphenol F epoxyharpiks. Det er kombineret med diphenyldecylphosphit, DMP-30 osv., og kan hurtigt kureres kl -5℃. Det er udviklet og anvendt inden for civilingeniørområdet. Det bruges hovedsageligt til beton "integral engineering" limning, bygningsreparation, produktreparation og byggemateriale limning. I byggeteknik kan den erstattenitter, svejsning og andre strukturelle forbindelsesprocesser og bruges til at lime forskellige, marmor og kunstige plader.
Høj-styrke kompositmateriale reparation teknologi er den fremtidige tendens til udvikling af eksterne anti-teknologi til reparation af korrosionslag til olie- og gasrørledninger. Det er en teknologi, der bruger høj-ydeevne harpiksmatrix til at binde forstærkede materialer til at danne en beskyttende struktur, så den har høj tryk- og trækstyrke og bindekraft. Under reparationskonstruktionen er det ikkenødvendigt at stoppe rørledningen eller reducere trykket. Samtidig har det fordelene ved enkel og bekvem betjening,nem træning af byggepersonale, god forstærkningseffekt og betydelige økonomiske fordele. Kompositmateriale reparationsteknologi kan udføres på-site snoede konstruktion og ind-situ hærdning. Byggeprocessen er åben ild, sikker og bekvem. For det tredje er styrken af ​​kompositmaterialer forstærket med glasfiber, kulfiber eller stof meget højere end almindeligt stål, hvilket gør effektiviteten af ​​kompositmateriale reparation og forstærkning højere; kompositmaterialer er designbare og kan målrettes i tykkelse, antal lag, fiberfordeling og andre aspekter i henhold til graden af ​​defektskade og stressforhold, og reparationssikkerheden er høj; mellemlagsklæberen af ​​glasfiber eller kulfiberforstærket harpiks-baseret kompositmaterialer har god grænsefladeadhæsion, tætning og fremragende korrosionsbestandighed med metal, hvilket i høj grad kan reducere sekundære korrosionsskader under driften af ​​rørledningen. I kompositmaterialereparationsteknologi har valget af klæbemiddel en afgørende indflydelse på dets beskyttende ydeevne.
Når polyurethan bruges til at hærde epoxyharpiksklæbemiddel, trænger polyurethankædesegmentet ind i epoxyharpikskædesegmentet for at danne en gennemtrængende polymernetværksstruktur (IPN) eller en semi-interpenetrerende polymernetværksstruktur (SIPN). Fordi polyurethan og epoxyharpiks har forskellige opløseligheder, viser IPN-materialer forskellige grader af faseadskillelse, men på grund af den indbyrdes sammenfiltring mellemnetværkene opstår der "tvungen blandbarhed", hvilket øger kompatibiliteten; ognår polymeren er krydset-forbundet, fikser det indbyrdes sammenfiltredenetværk faseregionen. Da polyurethanpartiklerne er dispergeret i den kontinuerlige epoxyharpiksfase, øges systemets sejhed, spændingskoncentrationen af ​​det størknede materiale dispergeres, og forskydningsstyrken øges. Med forøgelsen af ​​mængden af ​​tilsat polyurethan øges forskydningsstyrken gradvist, mennår indholdet af polyurethan overstiger 13,04%, interpenetrationsgraden af ​​den interpenetrerende polymernetværksstruktur dannet af polyurethan/epoxyharpiks harnået mætning. Forøg mængden af ​​polyurethan yderligere, det interpenetrerende polymernetværk vil have overdreven interpenetration, polyurethan og epoxyharpiks vil adskilles, der vil dannes revner, og foreneligheden af ​​polyurethan og epoxyharpiks vil falde kraftigt. Med hensyn til forskydningsstyrke er den optimale mængde polyurethan derfor 13,04%. Afrivningsstyrken er hovedsageligt relateret til limningsydelsen og fleksibiliteten af ​​epoxyharpiksklæbemidlet. Ændringsloven for det interpenetrerende polymernetværks struktursystem dannet af polyurethan og epoxyharpiks viser, at med stigningen i mængden af ​​tilsat polyurethan, øges fleksibiliteten af ​​det hærdede produkt først og derefter falde, så afskalningsstyrken af ​​epoxyharpiksklæbemidlet vil stige først og derefter falde med stigningen i mængden af ​​tilsat polyurethan. Når polyurethanennår 20%, begynder skrælningsstyrken at falde med stigningen i mængden af ​​tilsat polyurethan. Derfor er den bedste polyurethan-dosis for skrælningsstyrken 20%.
Blandt de mange epoxyharpikshærdningsteknologier er hærdningseffekten af ​​elastomerer repræsenteret af polyurethan den mest betydningsfulde. Imidlertid er epoxyharpiks en lineær termoplastisk harpiks og hærder ikke af sig selv. Kun ved at tilføje en hærder for at få den til at krydse-forbundet fra en lineær struktur til en mesh- eller kropsstruktur kan den hærdes. Derfor, mens du bruger polyurethan til at hærde epoxyharpiks, skal der tilsættes et hærdemiddel for at få det til at opfylde kravene til hærdningsydelse under konstruktion. Epoxyharpiks indeholder flere benzenringe eller heterocykliske ringe, og molekylkæden er ikke fleksibel. Den hærdede epoxyharpiks har et højt kryds-forbindelsesstruktur, som ikke er let at deformere. Som følge heraf har epoxyharpiksklæbemidler mangler såsom utilstrækkelig sejhed, let sprød revnedannelse, lav skrælningsstyrke og dårlig slagfasthed, hvilket i høj grad begrænser deres anvendelse. Derfor har hærdningsmodifikationen af ​​epoxyharpiks vigtig praktisk betydning og anvendelsesmuligheder for dens anvendelse i rørledningsreparation.
I praksis kræves ofte klæbemidler, der kan hærdes ved stuetemperatur og bruges i højtemperaturmiljøer. For eksempel kræves strukturelle klæbemidler, der anvendes i byggeri, ikke kun for at kunne modstå høje temperaturer for at forhindre bygningens samlede kollaps i en brand, men kan heller ikke opvarmes og hærdes på grund af det store bindingsområde. Imidlertid kan stuetemperaturhærdende EP-klæbemidler generelt ikke anvendes ved høje temperaturer og varme-resistente EP-klæbemidler skal ofte opvarmes for at hærde fuldstændigt. Det så-kaldet rumtemperaturhærdning refererernormalt til en hærdningsmetode, der kan gelere inden for få minutter eller timer ved stuetemperatur (20-30°C), og fuldstændig helbrede inden for 7 dage, ognå brugbar styrke. Selvom der er gjortnogle fremskridt med klæbemidler, der hærder ved stuetemperatur og bruges ved høje temperaturer, er der stadig en betydelig kløft mellem behov og fremtiden. I fremtiden bør vi styrke forskningen i hærdningsmekanismen for EP-klæbemidler, udvikle multifunktionelle aktive hærdningsmidler, syntetiserenye multifunktionelle EP-matrixharpikser, udforskenye modifikationsmetoder ognye fyldstoffer til EP-harpikser og udvikle klæbemiddelforskning og -udvikling i retning af af ressourcebevarelse og miljøvenlighed på grundlag af forbedring af ydeevnen.
Artikelkilde: Global Polyurethane
Ansvarsfraskrivelse: Artikler offentliggjort på den offentlige WeChat-konto for China Composite Materials Society bruges kun til udveksling og deling af kompositmaterialeekspertise og markedsinformation og bruges ikke tilnoget kommercielt formål. Hvis en person eller organisation er i tvivl om artiklens ophavsret eller ægtheden ognøjagtigheden af ​​dens indhold, bedes du kontakte os så hurtigt som muligt. Vi vil behandle det rettidigt.
Original titel: "[Kompositoplysninger] Klassificering, ydeevnekarakteristika og anvendelsesanalyse af epoxyharpiksklæbemidler"