[Informationen zu Verbundwerkstoffen] Klassifizierung, Leistungsmerkmale und Anwendungsanalyse von Epoxidharzklebstoffen

Epoxidharzklebstoffe bestehen aus Epoxidharz als Hauptbestandteil. An den Enden der Harzmakromoleküle befinden sich Epoxidgruppen, zwischen den Ketten Hydroxylgruppen und Etherbindungen, und während des Aushärtungsprozesses werden weiterhin Hydroxylgruppen und Etherbindungen erzeugt. Die Struktur enthält Benzolringe und Heterocyclen. Diese Strukturen bestimmen, dass Epoxidharzklebstoffe eine hervorragende Leistung aufweisen. Epoxidharzklebstoffe sind Klebstoffe mit einer langen Anwendungsgeschichte und einem äußerst breiten Anwendungsspektrum. Aufgrund ihrer Festigkeit, Vielfalt und hervorragenden Haftung auf einer Vielzahl von Klebeflächen erfreuen sich Epoxidharzklebstoffe bei Anwendern großer Anerkennung. Sie haben an der technologischen Revolution in bestimmten Industriezweigen teilgenommen und diese beschleunigt. Epoxidharze können zum Verkleben von Metallen, Glas, Keramik, vielen Kunststoffen, Holz, Beton und einigen anderen Oberflächen verwendet werden.
Mehr als 10% Als Klebstoffe werden in den USA hergestellte Epoxidharze verwendet. In der Vergangenheit beschränkte sich die menschliche Modifikation von Epoxidharzen auf Kautschuk, beispielsweise Carboxyl-endständiger Nitrilkautschuk, Hydroxyl-endständiger Nitrilkautschuk, Polysulfidkautschuk usw. In den letzten Jahren wurde die Modifikation von Epoxidharz kontinuierlich vertieft, und die Modifikationsmethoden ändern sich mit jedem Tag, wie z. B. die Methode des durchdringenden Netzwerks, die chemische Copolymerisationsmethode usw., insbesondere Flüssigkristall Vorspannverfahren und Nanopartikel-Vorspannverfahren sind die Brennpunkte der Forschung der letzten Jahre. Mit der Einführung des Entwicklungsmodells „Maßstab, hohe Reinigung, Verfeinerung, Spezialisierung, Serialisierung und Funktionalisierung“ verändert sich die Modifikationsforschung von Epoxidharz mit jedem Tag und ist in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der Branche gerückt. Es wird die weitere und umfassendere Anwendung von Epoxidharz im wirtschaftlichen Aufbau und im Leben der Menschen fördern.
1. Epoxidklebstoffe mit hervorragender Leistung haben ein breites Anwendungsspektrum
Klebeverbindung (Kleben, Kleben, Kleben, Kleben) bezieht sich auf die Technologie zum Verbinden der Oberflächen homogener oder heterogener Objekte mit Klebstoffen, die in den meisten Prozessen die Eigenschaften Spannungsverteilung, kontinuierliches Klebegewebe, geringes Gewicht oder Versiegelung undniedrige Prozesstemperatur aufweist. Kleben eignet sich besonders für die Verbindung unterschiedlicher Materialien, unterschiedlicher Dicken usw-dünne Spezifikationen und komplexe Komponenten. Klebstoffe entwickeln sich in den letzten Generationen am schnellsten, mit einem breiten Anwendungsspektrum und haben einen erheblichen Einfluss auf den Fortschritt der Hochtechnologie-technische Wissenschaft und Technologie und die Verbesserung des täglichen Lebens der Menschen. Daher ist es sehr wichtig, verschiedene Arten von Klebstoffen zu erforschen, zu entwickeln und herzustellen.
Epoxidharzkleber bezeichnet eine allgemeine Bezeichnung für eine Verbindung, die zwei oder mehr Epoxidgruppen in einer Molekülstruktur enthält und eine Dreiergruppe bilden kann-Dimensionskreuz-vernetzte Härtungsmasse unter geeigneten chemischen Reagenzien und Bedingungen.
Epoxidharzklebstoffe sind flüssige oder feste Klebstoffe, die aus Epoxidharzen, Härtern, Weichmachern, Beschleunigern, Verdünnungsmitteln, Füllstoffen, Haftvermittlern, Flammschutzmitteln, Stabilisatoren usw. bestehen. Unter ihnen sind Epoxidharze, Härter und Zähigkeitsmittel unverzichtbare Bestandteile. und andere werden jenach Bedarf hinzugefügt odernicht. Der Bindungsprozess von Epoxidklebstoffen ist ein komplexer physikalischer und chemischer Prozess, der Schritte wie Infiltration, Adhäsion und Aushärtung umfasst und schließlich eine Drei erzeugt-Dimensionskreuz-vernetzte Struktur des ausgehärteten Produkts, die die Fügeteile zu einem Ganzen verbindet.
Es gibt viele Arten von Epoxidklebstoffen. Unter allen Arten von Epoxidharzen ist Bisphenol-A-Epoxidharz die größte und am häufigsten verwendete Sorte. Jenach Molekulargewicht kann es inniedrig, mittel, hoch und ultra unterteilt werden-Epoxidharze mit hohem Molekulargewicht (Polyphenoloxidharze). Harze mitniedrigem Molekulargewicht können bei Raumtemperatur oder hoher Temperatur ausgehärtet werden, Epoxidharze mit hohem Molekulargewicht müssen jedoch bei hoher Temperatur und unter extremer Temperatur ausgehärtet werden-Polyphenolharze mit hohem Molekulargewicht benötigen keine Härter und können bei hohen Temperaturen zähe Filme bilden. Mit den aufeinanderfolgenden Vorschlägen verschiedener Klebetheorien und der in-Durch den tiefgreifenden Fortschritt grundlegender Forschungsarbeiten wie Klebstoffchemie, Klebstoffrheologie und Klebstoffversagensmechanismen haben sich Leistung, Vielfalt und Anwendung von Klebstoffen sprunghaft weiterentwickelt. Epoxidharze und ihre Härtungssysteme haben sich aufgrund ihrer einzigartigen und hervorragenden Leistung und der kontinuierlichen Entwicklungneuer Epoxidharze,neuer Härter und Additive ebenfalls zu einer wichtigen Klasse von Klebstoffen mit hervorragender Leistung, zahlreichen Varianten und breiter Anpassungsfähigkeit entwickelt.
In den letzten Jahren hoch-Stärke und leichte Faser-Im Ultrabereich wurdennach undnach verstärkte Verbundwerkstoffe eingesetzt-Umgebungen mitniedrigen Temperaturen und Forschung im Ultrabereich-Auch die Tieftemperaturleistung von Epoxidharzen wurde zunehmend verbessert. Die Forschung meines Landes hat einige Fortschritte gemacht, was die Verwendung als Matrixmaterial für Flüssigwasserstofftanks aus Verbundwerkstoffen sowie als Matrixmaterial für Klebstoffe, Imprägniermaterialien und Fasern betrifft-verstärkte Verbundwerkstoffe im Bereich der Supraleitung. Reines Epoxidharz hat einen hohen Kreuzgehalt-Die Verbindungsdichte ist gering und selbst bei Raumtemperatur weist es die Nachteile auf, dass es spröde ist, eine geringe Zähigkeit aufweist und eine geringe Schlagzähigkeit aufweist. Als Harzmatrix des Verbundwerkstoffs muss es im Allgemeinen bei einer sehr hohen Temperatur ausgehärtet werden. Während des Abkühlvorgangsnach der Aushärtung kommt es aufgrund der Wärmeschrumpfung zu thermischen Spannungen innerhalb der Harzmatrix. Wenn die Temperatur von Raumtemperatur auf Ultratemperatur sinkt-niedrige Temperatur (unten -150°C), wird die durch thermische Schrumpfung in der Matrix erzeugte innere Spannung größer sein. Sobald die thermische Belastung die Festigkeit des Harzes selbst übersteigt, kommt es zur Zerstörung der Harzmatrix. Daher ist die Verbesserung der Zähigkeit entscheidend für den Einsatz von Epoxidharz bei Ultra-niedrige Temperaturen.
Derzeit ist die wichtigste Methode zur Verbesserung des Ultra-Die Zähigkeit von Epoxidharzen beiniedrigen Temperaturen besteht darin, flexible aliphatische Harze, flüssige Kautschuke und flexible Härter zu verwenden, um Epoxidharze härter zu machen. Da solche Materialien bei Raumtemperatur eineniedrige Glasübergangstemperatur und ein großes freies Volumen aufweisen, sinkt die Temperatur auf Ultra-Beiniedrigen Temperaturen führt das Harzsystem zu einer starken thermischen Schrumpfung, was zu einer großen thermischen Belastung führt, die seine Anwendung im Ultrabereich einschränkt-niedrige Temperaturen. Das Mischen und Modifizieren von High-Hochleistungsthermoplaste und Epoxidharze bei Raumtemperatur können dafür sorgen, dass das Mischsystem die überlegenen Eigenschaften beider aufweist, d.
Die Klebeleistung (Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Undurchlässigkeit usw.) Die Einsatzmöglichkeiten von Klebstoffen hängennichtnur von deren Struktur und Leistungsfähigkeit sowie der Struktur und den Klebeeigenschaften der Oberfläche des Fügeteils ab, sondern auch von der Verbindungsgestaltung, der Klebstoffvorbereitung und den Klebevorgängen und werden zudem durch die Umgebung eingeschränkt. Daher ist die Anwendung von Epoxidklebstoffen ein systematisches Projekt. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, muss die Leistung von Epoxidklebstoffen an die oben genannten Faktoren angepasst werden, die sich auf die Klebeleistung auswirken. Bei der Verwendung von Epoxidklebstoffen derselben Formel zum Verkleben von Objekten mit unterschiedlichen Eigenschaften, bei Verwendung unterschiedlicher Klebebedingungen oder in unterschiedlichen Einsatzumgebungen ist ihre Leistung sehr unterschiedlich, und bei der Anwendung sollte volle Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Epoxidklebstoffe bestehen hauptsächlich aus zwei Teilen: Epoxidharz und Härter. Um bestimmte Eigenschaften zu verbessern und unterschiedlichen Verwendungszwecken gerecht zu werden, können auch Hilfsstoffe wie Zähigkeitsverbesserer, Verdünnungsmittel, Promotoren, Haftvermittler usw. zugesetzt werden. Aufgrund der hohen Klebkraft und der großen Vielseitigkeit von Epoxidklebstoffen wurden sie früher als „alle“ bezeichnet-„Zweckkleber“ und „starker Kleber“. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, im Maschinenbau, im Baugewerbe, in der Chemie, in der Leichtindustrie, in der Elektronik, bei Elektrogeräten und im täglichen Leben eingesetzt.
Mit den immer strengeren Umweltschutzgesetzen und -vorschriften in meinem Land und der Verbesserung des eigenen Gesundheitsbewusstseins der Menschen werden umweltfreundliche Epoxidklebstoffe von guter Qualität, ohne Umweltverschmutzung und im Einklang mit internationalen Standardsnach undnach zu den Mainstream-Produkten synthetischer Klebstoffe.
2. Molekulare Struktur und Sortenklassifizierung von Epoxidklebstoffen
Epoxidharz Epoxidharz ist eine Polymerverbindung mit zwei oder mehr Epoxidgruppen im Molekül und einem relativniedrigen Molekulargewicht. 1. Klassifizierung Es gibt viele Arten und Marken von Epoxidharzen, aber Bisphenol-A-Glycidylether-Epoxidharz wird üblicherweise als Bisphenol-A-Epoxidharz bezeichnet, was die wichtigste Art ist. Es macht 90 aus% der Gesamtproduktion an Epoxidharzen. Bisphenol-A-Epoxidharz Bisphenol-A-Epoxidharz wird auch als allgemeines Epoxidharz und Standard-Epoxidharz bezeichnet. Es trägt den Namen E-Typ Epoxidharz in China. Es wird durch Polykondensation von Bisphenol gewonnen (BPA oder DPP) und Epichlorhydrin (ECH) unter Natriumhydroxid: Jenach Rohstoffverhältnis, Reaktionsbedingungen und angewandter Methode können viskose Flüssigkeiten mitniedrigem relativen Molekulargewicht und Feststoffe mit hohem relativen Molekulargewicht und hohem Erweichungspunkt mit unterschiedlichen Polymerisationsgraden erhalten werden. Das durchschnittliche relative Molekulargewicht beträgt 300-7000. Das Erscheinungsbild ist einenahezu farblose oder hellgelbe, transparente, viskose Flüssigkeit oder ein flockiger, spröder Feststoff. Epoxidharz selbst ist ein thermoplastisches lineares Polymer. Beim Erhitzennimmt die Viskosität des flüssigen Harzes ab und das feste Harz wird weicher oder schmilzt. Löslich in organischen Lösungsmitteln wie Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon, Ethylacetat, Benzol, Toluol, Xylol, wasserfreiem Ethanol, Ethylenglykol usw. Hydriertes Bisphenol-A-Epoxidharz Der chemische Name von hydriertem Bisphenol-A-Epoxidharz ist hydriertes Bisphenol-A-Diglycidyl Ether, der durch Kondensation von Hexahydrobisphenol A erhalten wird, das durch Hydrierung von Bisphenol A mit erhalten wird Epichlorhydrin unter Katalyse von Natriumhydroxid. Es handelt sich um ein Epoxidharz mit sehrniedriger Viskosität, langer Gelzeit und guter Witterungsbeständigkeit.
Der chemische Name von Bisphenol-F-Epoxidharz lautet Bisphenol-F-Diglycidylether, bezeichnet als DGEBF oder BPF. Dabei handelt es sich um eine farblose oder hellgelbe transparente viskose Flüssigkeit, die durch die Reaktion von Phenol und Formaldehyd unter einem Säurekatalysator zur Erzeugung von Bisphenol F und die anschließende Reaktion mit erhalten wird Epichlorhydrin unter Katalyse von Natriumhydroxid; Der chemische Name des Bisphenol-S-Epoxidharzes lautet Bisphenol-S-Diglycidylglycyrrhizinölether, bezeichnet als BPS oder KGEBS, der aus Bisphenol S und Epichlorhydrin unter Katalyse von Natriumhydroxid gewonnen wird. Bisphenol-S-Epoxidharz hat eine hohe Hitzebeständigkeit und seine Wärmeverformungstemperatur beträgt 60 °C-700 °C höher als die von Bisphenol-A-Epoxidharz. Das ausgehärtete Produkt ist stabil und weist eine gute Lösungsmittelbeständigkeit auf. Bisphenol-P-Epoxidharz wird aus 3 synthetisiert-Chlorpropylen und Phenol als Hauptrohstoffe und dann mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Natriumhydroxid polykondensiert. Bisphenol-P-Epoxidharz weist eine hohe Molekülkettenflexibilität, eine gute Fließfähigkeit beiniedrigen Temperaturen, eineniedrigere Viskosität als Bisphenol-A-Epoxidharz und eine höhere Druckfestigkeit und Schlagzähigkeit als Bisphenol-A-Epoxidharz auf.
Zu den Novolak-Epoxidharzen zählen hauptsächlich Phenol-lineare Phenolester-Epoxidharze und o. g-Kresol-lineare Phenol-Phenol-Epoxidharze sowie Novolak-Epoxidharze vom Resorcin-Typ. Darüber hinaus gehört Tetraphenolethan-Epoxidharz auch zu Phenol-Epoxidharz; Phenol-Novolak-Epoxidharz (EPN) ist ein lineares Phenolharz, das durch Kondensationsreaktion von Phenol und Formaldehyd in einem sauren Medium gewonnen und anschließend mit überschüssigem Epichlorhydrin in Gegenwart von Natriumhydroxid kondensiert wird, um eine lineare braune viskose Flüssigkeit oder einen halbflüssigen Stoff zu erhalten-solide; O-Kresol-Novolak-Epoxidharz ist ein lineares o-Kresol-Phenolharz, erhalten durch Kondensation von o-Kresol und Formaldehyd, und dann mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Natriumhydroxid umgesetzt undnach mehreren erhalten-Stufenbehandlung, um einen gelben bis bernsteinfarbenen Feststoff zu erhalten; Epoxid-Resorcin-Formaldehydharz trägt den chemischen Namen Resorcin-Formaldehyd-Tetraglycidylether, ein tetrafunktionelles Phenolharz, das durch die Reaktion von Resorcin und Formaldehyd mit Oxalsäure als Katalysator gewonnen wird. Anschließend wird es mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Natriumhydroxid polykondensiert, um eine Orange zu erhalten-gelbe viskose Flüssigkeit; Der chemische Name von Tetraphenolethan-Epoxidharz lautet Tetraphenolethanglycidylether (PGEE), das durch Reaktion von Phenol mit Glyoxal in Gegenwart eines sauren Katalysators zu Tetraphenolethan und anschließende Reaktion mit Epichlorhydrin unter Katalyse von Natriumhydroxid erhalten wird; Naphthol-Phenol-Epoxidharz (EEPN) wird durch Polykondensation von a synthetisiert-Naphthol mit Formaldehydlösung zur Herstellung eines linearen Phenolharzes und anschließende Reaktion mit Epichlorhydrin unter Katalyse von Natriumhydroxid; Fluoriertes Epoxidharz hat aufgrund der Einführung von Fluoratomen und Kohlenstoff eine dichte Molekularstruktur-Fluoratome sind eng um die Hauptkette des Harzes angeordnet. Daher sind die Oberflächenspannung, der Reibungskoeffizient und der Brechungsindex sehrniedrig und es weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit, Verschmutzungsbeständigkeit und Haltbarkeit auf. Allerdings ist es teuer undnicht für allgemeine Zwecke einsetzbar.
Polyurethan-Epoxidharz, auch Epoxidurethanharz genannt, wird durch Reaktion von Polyester hergestellt (oder Äther) Polyol mit Epichlorhydrin in Gegenwart von BF3 und NaOH zur Erzeugung von Polyolglycidylether, der dann mit Diisocyanat polykondensiert wird; Silikonepoxidharz ist ein Epoxid, das Silizium in seiner Molekülstruktur enthält und mit Polymethylphenylsiloxan und Epoxidharz polykondensiert ist. Toluol ist eine Lösung, eine hellgelbe, gleichmäßige Flüssigkeit; Organisches Titanepoxidharz wird durch Reaktion der Hydroxylgruppe im Bisphenol-A-Epoxidharz mitn erhalten-Butyltitanat. Da das Metallelement Titan in das Harz eingebracht wird, löst esnichtnur die Probleme einer erhöhten Wasseraufnahme, einer verringerten Feuchtigkeitsbeständigkeit und verringerten elektrischen Eigenschaften, die durch das Vorhandensein von Hydroxylgruppen verursacht werden, sondern auch, weil die Sauerstoffatome mit P-Elektronen im Harz direkt vorhanden sind mit den Titanatomen über D-Elektronenfehlstellen verbunden, wodurch das P entsteht-D-Konjugationseffekt in der makromolekularen Kette, der die Wärmealterungsbeständigkeit deutlich verbessert und bessere dielektrische Eigenschaften aufweist. Das Erscheinungsbild ist gelb bis bernsteinfarben-Viskosität transparente Flüssigkeit.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung von hoch-Technik und Technologie. In den letzten Jahren wurde die Modifizierung von Epoxidharz kontinuierlich vertieft und Methoden wie interpenetrierende Netzwerke, chemische Copolymerisation und Nanopartikel-Härtung wurden weit verbreitet eingesetzt. Es gibt immer mehr High-Sorten-Hochleistungsklebstoffe aus Epoxidharz.
Es gibt viele Arten von Epoxidharzklebstoffen, und die Klassifizierungsmethoden und Klassifizierungsindikatoren sindnochnicht vereinheitlicht. Normalerweisenach den folgenden Methoden klassifiziert. Klassifizierungnach der Art der Klebstoffe: z. B. Lösungsmittel-kostenlose Klebstoffe, (organisch) Lösungsmittel-Klebstoffe auf Wasserbasis-Klebstoffe auf Basis von Klebstoffen (welches in Wasser unterteilt werden kann-Emulsionstyp und Wasser-löslicher Typ), Pastenkleber, Filmkleber (Epoxidfilm), usw.
Klassifizierungnach Aushärtungsbedingungen: kalthärtender Klebstoff (nicht-wärmehärtender Klebstoff). Es ist inniedrig unterteilt-temperaturhärtender Klebstoff, Aushärtetemperatur <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℃; andere aushärtende Klebstoffe, wie lichthärtende Klebstoffe,nasshärtende und wasserhärtende Klebstoffe, latent aushärtende Klebstoffe usw.
Einteilungnach Klebkraft: Strukturklebstoffe haben eine hohe Scher- und Zugfestigkeit und sollten auch einen hohen ungleichmäßigen Zug aufweisen-Festigkeit, so dass die Klebeverbindungen Belastungen wie Vibration, Ermüdung und Schlag lange standhalten. Gleichzeitig sollte es auch eine hohe Hitzebeständigkeit und Witterungsbeständigkeit aufweisen; Sekundärspannungs-Strukturklebstoffe halten mittleren Belastungen stand, in der Regel mit einer Scherfestigkeit von 17-25 MPa und ein ungleichmäßiger Zug-Off-Stärke von 20-50 kN/M;nicht-Strukturklebstoffe, also allgemein-Zweckklebstoffe. Seine Raumtemperaturfestigkeit ist immernoch relativ hoch, aber mit steigender Temperaturnimmt die Bindungsfestigkeit schnell ab. Der Einsatz istnur an wenig beanspruchten Stellen möglich.
Klassifizierungnach Verwendung: allgemein-Zweckklebstoffe, Spezialklebstoffe, wie z. B. hoch-temperaturbeständige Klebstoffe (mit Temperatur ≥150℃),niedrig-temperaturbeständige Klebstoffe (resistent gegen -50℃ oderniedrigere Temperaturen), Belastungsklebstoffe (zum Aufkleben von Dehnungsmessstreifen), leitfähige Klebstoffe, Dichtstoffe (Vakuumversiegelung, mechanische Versiegelung), optische Klebstoffe (farblos und transparent, lichtalterungsbeständig, optische Teile mit passendem Brechungsindex), Korrosion-beständige Klebstoffe, Strukturklebstoffe usw. Sie können auchnach der Art des Härters, z. B. Amin, klassifiziert werden-ausgehärteter Epoxidklebstoff, Anhydrid-ausgehärteter Klebstoff usw. Es kann auch in zwei Teile geteilt werden-Komponentenkleber und einer-Komponentenklebstoff, reiner Epoxidklebstoff und modifizierter Epoxidklebstoff.

3. Leistungsmerkmale von Epoxidklebstoffen
Im Allgemeinen enthält Epoxidharz in seiner Struktur Hydroxyl- und Etherbindungen, was ihm eine hohe Haftung verleiht. Aufgrund dieser Polgruppen können an benachbarten Grenzflächen elektromagnetische Kräfte erzeugt werden. Während des Aushärtungsprozesses kann es durch die chemische Reaktion mit dem Härter zur Bildung weiterer Ethergruppen und Etherbindungen kommen. Es weistnichtnur eine hohe Kohäsion auf, sondern erzeugt auch eine starke Haftung. Daher weisen Epoxidklebstoffe eine starke Klebkraft auf vielen Materialien wie Metallen, Kunststoffen, Glas, Holz, Fasern usw. auf und werden allgemein als „Universalkleber“ bezeichnet.
Die Moleküle des Epoxidharzes sind dicht angeordnet undniedermolekulare Substanzen werden während des Aushärtungsprozessesnicht ausgefällt. Darüber hinaus kann es in Lösungsmittel formuliert werden-freie Klebstoffe, daher ist die Schrumpfungsrate im Allgemeinen gering. Bei Auswahl geeigneter Füllstoffe kann die Schrumpfrate auf 0,1 reduziert werden-0,2%.
Das Vorhandensein stabiler Benzolringe und Etherketten in der Epoxidharzstruktur und die dichte Strukturnach dem Aushärten bestimmen, dass Epoxidklebstoffe eine hohe Beständigkeit gegen die Auswirkungen von Atmosphäre, Feuchtigkeit, chemischen Medien, Bakterien usw. aufweisen, sodass sie in vielen Bereichen eingesetzt werden können raue Umgebungen.
Epoxidklebstoffe haben eine starke Klebekraft und eine hohe Klebefestigkeit; geringe Schrumpfung und stabile Abmessungen. Epoxidharzklebstoffe setzen beim Aushärtennahezu keineniedermolekularen Produkte frei. Der lineare Ausdehnungskoeffizient wird weniger von der Temperatur beeinflusst, sodass die Dimensionsstabilität der geklebten Teile gut ist; Das ausgehärtete Produkt aus Epoxidharzkleber weist hervorragende elektrische Isolationseigenschaften auf, der Volumenwiderstand beträgt 1013~1016Ω.cm, und die Spannungsfestigkeit beträgt 30~50KV.Mm-1. Die Epoxidharzmoleküle enthalten Etherbindungen und die Molekülketten sind eng und kreuzweise angeordnet-Die Verbindungsdichte ist groß und weist daher eine gute Lösungsmittelbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Wasserbeständigkeit und andere Eigenschaften auf, insbesondere eine starke Alkalibeständigkeit. Epoxidharz ist mit vielen Kautschuken gut verträglich (Elastomere) und thermoplastische Harze, und es kommt sogar zu chemischen Reaktionen; Es lässt sich gut mit Füllstoffen dispergieren und kann die Eigenschaften von Epoxidharzklebern in weiten Grenzen verändern. es lässt sich gut verarbeiten, ist einfach zu verwenden, weist eine geringe Toxizität auf und ist weniger schädlich; Das Harz enthält viele Benzolringe und Heterocyclen, die Molekülkette ist weniger flexibel und das Kreuz-Die verbundene Struktur lässt sichnach dem Aushärtennicht leicht verformen. Der ungehärtete Epoxidharzkleber hat eine geringe Zähigkeit, ist relativ spröde, hat eine sehr geringe Schälfestigkeit und istnicht stoß- und vibrationsbeständig.
Epoxidharz enthält eine Vielzahl polarer Gruppen und hochaktive Epoxidgruppen und weist daher eine starke Haftung auf verschiedenen polaren Materialien wie Metall, Glas, Zement, Holz, Kunststoff, insbesondere Materialien mit hoher Oberflächenaktivität, auf. Gleichzeitig ist die Kohäsionsfestigkeit von mit Epoxidharz ausgehärteten Produkten ebenfalls sehr groß, sodass die Haftfestigkeit sehr hoch ist. Beim Aushärten von Epoxidharz entstehen grundsätzlich keineniedermolekularen flüchtigen Stoffe. Die Volumenschrumpfung der Klebeschicht ist gering, etwa 1% bis 2%, eine der Sorten mit der geringsten Härtungsschrumpfung unter den duroplastischen Harzen. Nach Zugabe von Füllstoffen kann er auf unter 0,2 reduziert werden%. Der lineare Ausdehnungskoeffizient epoxidgehärteter Produkte ist ebenfalls sehr klein. Daher ist die innere Spannung gering und hatnur geringe Auswirkungen auf die Bindungsfestigkeit. Darüber hinaus ist das Kriechen epoxidgehärteter Produkte gering, sodass die Dimensionsstabilität der Klebeschicht gut ist. Es gibt viele Arten von Epoxidharzen, Härtern und Modifikatoren. Durch sinnvolles und ausgeklügeltes Rezepturdesign kann der Klebstoff die erforderliche Verarbeitbarkeit aufweisen (wie schnelle Aushärtung, Aushärtung bei Raumtemperatur, Aushärtung beiniedriger Temperatur, Aushärtung in Wasser,niedrige Viskosität, hohe Viskosität usw.) und die erforderliche Leistung (wie hohe Temperaturbeständigkeit,niedrige Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohe Flexibilität, Alterungsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, magnetische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit usw.). Es weist eine gute Verträglichkeit und Reaktivität mit einer Vielzahl organischer Substanzen auf (Monomere, Harze, Kautschuke) und anorganische Stoffe (wie Füllstoffe usw.)Es lässt sich leicht copolymerisieren, vernetzen, mischen, füllen und andere Modifikationen vornehmen, um die Leistung der Klebeschicht zu verbessern. Es widersteht Korrosion durch eine Vielzahl von Medien wie Säuren, Laugen, Salze und Lösungsmittel.
Abhängig von der Art des gewählten Härters können Epoxidklebstoffe bei Raumtemperatur, mittlerer Temperatur oder hoher Temperatur ausgehärtet werden. Zur Aushärtung ist in der Regelnur ein Anpressdruck von 0,1 bis 0,5 MPa erforderlich. Die meisten Epoxidharzklebstoffe enthalten keine Lösungsmittel und sind einfach zu verarbeiten. Die Konstruktionsviskosität allgemeiner Epoxidklebstoffe. Der anwendbare Zeitraum und die Aushärtungsgeschwindigkeit können über die Formel an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Dies erleichtertnichtnur die Sicherstellung der Qualität der Verklebung, sondern vereinfacht auch den Aushärtungsprozess und die Ausrüstung. Nach dem Aushärten des Epoxidharzes können gute elektrische Isolationseigenschaften erzielt werden; Die Durchbruchspannung beträgt >35kV/mm, der Durchgangswiderstand beträgt >1015Ω.cm beträgt die Dielektrizitätskonstante 3 bis 4 (50Hz)und die Lichtbogenfestigkeit beträgt 100 bis 140 s. Durch Veränderung der Zusammensetzung des Epoxidharzklebers (Härter, Zähigkeitsmittel, Füllstoff usw.), kann eine Reihe von Klebstoffformeln mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten werden, um verschiedene Anforderungen zu erfüllen, und durch Mischen mit vielen Modifikatoren können verschiedene Sorten mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Die allgemeine Verwendungstemperatur von Bisphenol-A-Epoxidharz liegt zwischen -60 bis 175°C, manchmal bis zu 200°C für kurze Zeit. Wenn einneuartiger Epoxidharztyp verwendet wird, der gegen hohe undniedrige Temperaturen beständig ist, kann die Einsatztemperatur höher oderniedriger sein und die Wasseraufnahme des Epoxidharzes ist gering.
Allgemein-Zweckmäßige Epoxidharze, Härter und Additive haben viele Ursprünge und große Mengen, sind einfach herzustellen und können kontaktiert werden-gepresst und großflächig einsetzbar. Die Hauptnachteile von Epoxidklebstoffen: Wenn sienicht gehärtet werden, ist das ausgehärtete Produkt im Allgemeinen spröde und weist eine schlechte Ablöse-, Riss- und Schlagfestigkeit auf. die Haftung auf Materialien mit geringer Polarität (wie Polyethylen, Polypropylen usw.) istniedrig. Zuerst muss eine Oberflächenaktivierungsbehandlung durchgeführt werden; Einige Rohstoffe wie aktive Verdünnungsmittel und Härter weisen unterschiedliche Grade an Toxizität und Reizung auf. Bei der Gestaltung der Formel sollte dies so weit wie möglich vermieden und der Lüftungsschutz während des Baus verstärkt werden.
Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, verfügt Epoxidharz über gute umfassende mechanische Eigenschaften, insbesondere hohe Haftung, geringe Schrumpfung, gute Stabilität und hervorragende elektrische Isolationseigenschaften, die eine Materialbasis für Klebstoffe, Verbundmatrix, Pulverbeschichtungen und andere Produkte bilden.
4. Fortschritte in der Anwendungstechnik von Epoxidklebstoffen
Hitze-Widerstandsfähiger Epoxidharzkleber ist ein Klebstoff aus modifiziertem Epoxidharz, der bei 250 °C zeitweise verwendet werden kann°C, oder sogar für längere Zeit bei 400°C und kurzzeitig bei 460 °C°C. Das Basisharz dieses Klebstoffs führt im Allgemeinen starre Gruppen ein oder erhöht die Kreuzbindung-Bindungsdichte des ausgehärteten Produkts. Beispielsweise können Epoxidharze mit Fluorengruppen, Naphthalinringen und multifunktionalen Epoxidharzen oder mit Maleimid und Silikon modifizierte Epoxidharzklebstoffe die Anforderungen von Short erfüllen-Dauerhaft hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Festigkeit bei 460°C. In den letzten Jahren sind mit der Entwicklung der Elektronikgeräte- und Luft- und Raumfahrtindustrie die Anforderungen an Hochtemperaturbeständigkeit und Ablationsbeständigkeit immer höher geworden. Wenn ein Flugzeug mit hoher Geschwindigkeit in der Atmosphäre fliegt, kann die Temperatur aufgrund der aerodynamischen Erwärmung manchmal Tausende von Grad erreichen und selbst die größte Hitze erzeugen-Beständige Metallmaterialien werden geschmolzen. Um das Gewicht zu reduzieren, werden daher im Allgemeinen hochtemperaturbeständige Verbundwerkstoffe als Ersatz für Metallwerkstoffe verwendet. Selbst in der Elektronik- und Elektroindustrie werden Dichtstoffe eingesetzt, die hohen Temperaturen von 350 °C standhalten°C und gleichmäßige Flamme-widerstandsfähige Isolierklebstoffe, die 500 standhalten-1000°C wurden vorgeschlagen. Der von der Aviation Corporation meines Landes entwickelte Epoxidhärter der F-Serie und die kürzlich entwickelten Epoxidhärter der B-, H- und HE-Serie können das Epoxidharz gegen hohe Temperaturen von 500 °C beständig machen°C und verfügen über hervorragende Flammschutzeigenschaften, Ablationsbeständigkeit und gute Prozessleistung.
Der modifizierte Epoxidharzklebstoff und die Herstellungsmethode überwinden die Nachteile der Sprödigkeit und der schlechten Temperaturbeständigkeit allgemeiner Epoxidklebstoffe. Sein technisches Hauptmerkmal ist das mit Polyurethan-Prepolymer modifizierte Epoxidharz (Komponente A) und das selbstgemachte Heilmittel (Komponente B) werden im Verhältnis 10:1 bis 1:1 formuliert (Gewichtsverhältnis) um ein hochtemperaturbeständiges, zähes und hochreaktives Härtungssystem zu bilden. Das Polyurethan-Präpolymer ist ein Polysiloxan-Polyurethan-Präpolymer mit endständigen Isocyanatgruppen, das durch Reaktion von Polysiloxan mit endständigem Hydroxyl und Diisocyanat in einem bestimmten Verhältnis unter bestimmten Bedingungen hergestellt wird. Das Polyurethan-Prepolymer wird dann zur Modifizierung des Epoxidharzes verwendet. Der hausgemachte Härter besteht aus Diamin, einer Imidazolverbindung, einem Silan-Haftvermittler, einem anorganischen Füllstoff und einem Katalysator. Dieser modifizierte Epoxidharzklebstoff kann bei Raumtemperatur ausgehärtet werden und kann über einen langen Zeitraum bei 200 °C verwendet oder ausgehärtet werden -5℃ mit einer Temperaturbeständigkeit von 150℃; die Klebkraft beträgt 15-30 MPa; der T-Die Schälfestigkeit beträgt 35-65N/cm, und es weist eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit und Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel auf. Es kannnasse Oberflächen, ölige Oberflächen, Metalle, Kunststoffe, Keramik, Hartgummi, Holz usw. verkleben.

Um die Festigkeit von Epoxidharz zu verbessern, wird das Harz im Allgemeinen durch Zugabe einer zweiten Komponente gehärtet, um die Zähigkeit des Epoxidharzes zu verbessern. Berichten zufolge gibt es hauptsächlich Flüssigkeitshärter, Härter, elastische Mikrosphärenhärter und thermotrope Flüssigkristalle (TLCP) Zähmachen und Polymermischen, Copolymerisationsmodifikation usw.
Die Zähigkeitsmodifikation von Flüssigkautschuk bezieht sich im Allgemeinen auf flüssigen Nitrilkautschuk, Poly usw., der endständige Carboxyl-, Amin-, Hydroxyl-, Thiol- und Epoxidgruppen enthält, die mit Epoxidharz mischbar sind und während des Aushärtungsprozesses ausfallen, um eine Zwei zu bilden-Phasenstruktur des „Inselmodells“. Durch die Wechselwirkung aktiver Gruppen werden an der Grenzfläche der beiden Phasen chemische Bindungen gebildet, die eine härtende Rolle spielen. In den letzten Jahren wurde zusätzlich zur Verwendung von Pre-Umgesetzte Addukte aus reinem Aktiv-Flüssigkautschuk, hat es sich unter Verwendung von High zur zweiten Generation entwickelt-Funktionalität von Epoxidharzen und die dritte Generation unter Verwendung von Metallocenkatalysatoren zur Herstellung von Blockcopolymeren zur Modifizierung von Epoxidpräpolymeren. Nach einer solchen Modifikation wirdnichtnur die Schälfestigkeit verbessert, sondern auch die gesamten mechanischen und thermischen Eigenschaften werdennicht wesentlich verringert.
Polyurethan-gehärteter Epoxidklebstoff wird aus Polyurethan und Epoxidharz zu Halbzeugen geformt-durchlässiges Netzwerkpolymer (SIPN) und interpenetrierendes Netzwerkpolymer (IPN), das eine erzwungene Mischbarkeit und einen synergistischen Effekt ausübt, so dass das hochelastische Polyurethan und das Epoxidharz mit guter Haftung organisch kombiniert werden und durch Komplementarität und Verstärkung eine gute Zähigkeitswirkung erzielt wird.
Einzel-Komponente Raumtemperatur Feuchtigkeit-Aushärtender Epoxidklebstoff ist ein Epoxidklebstoff, der mit modifiziertem Ketimin als Härter gehärtet wird. Seine Eigenschaften bestehen darin, dass es unter feuchten undniedrigen Temperaturbedingungen ausgehärtet werden kann und die Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von mit Epoxidharz ausgehärteten Produkten verbessern kann. Phenolmodifizierter Ketimin-Härter, der zunächst mit Formaldehyd und m reagiert-Phenylendiamin, um phenolisches Amin zu bilden, und dann mit Methylisobutylketon umgesetzt, um phenolisch modifiziertes Ketimin zu bilden. Derzeit arbeitet China intensiv daran, die Schnellhärtungstechnologie von schnell aushärtenden Epoxidklebstoffen beiniedrigen Temperaturen undniedriger Luftfeuchtigkeit zu untersuchen. Derzeit sind die beiden-Der in China entwickelte, bei Raumtemperatur aushärtende Epoxidklebstoff kann Temperaturen von 200 °C standhalten-260℃, bis zu 275℃, und kann in 2 Stunden gelieren-6 Minuten bei 25℃, vollständige Aushärtung in 3-8 Stunden, und die Schälfestigkeit der Polyetherdiamin-Härtung kann 4 erreichen-5 kN/M. Niedrig-Der temperaturschnell aushärtende Epoxidklebstoff besteht aus Bisphenol-F-Epoxidharz. Es wird mit Diphenyldecylphosphit, DMP, kombiniert-30 usw. und kann schnell ausgehärtet werden -5℃. Es wurde im Bereich des Bauingenieurwesens entwickelt und angewendet. Es wird hauptsächlich für die „Integral Engineering“-Betonverklebung, Gebäudereparatur, Produktreparatur und Baustoffverklebung verwendet. Im Bauwesen kann es Nieten, Schweißen und andere strukturelle Verbindungsprozesse ersetzen und wird zum Verkleben verschiedener Marmor- und Kunstplatten verwendet.
Hoch-Stärke-Verbundwerkstoff-Reparaturtechnologie ist der zukünftige Trend der Entwicklung von externen Anti-Korrosionsschicht-Reparaturtechnologie für Öl- und Gaspipelines. Es handelt sich um eine Technologie, die hohe Ansprüche stellt-Hochleistungsharzmatrix zum Verbinden verstärkter Materialien zu einer Schutzstruktur, die eine hohe Druck- und Zugfestigkeit sowie eine hohe Klebekraft aufweist. Während der Reparaturarbeiten ist esnicht erforderlich, die Rohrleitung zu stoppen oder den Druck zu reduzieren. Gleichzeitig bietet es die Vorteile einer einfachen und bequemen Bedienung, einer einfachen Schulung des Baupersonals, einer guten Verstärkungswirkung und erheblicher wirtschaftlicher Vorteile. Die Reparaturtechnologie für Verbundwerkstoffe kann durchgeführt werden-Baustellenwicklungsbau und in-Aushärtung vor Ort. Der Bauprozess ist offen, sicher und bequem. Drittens ist die Festigkeit von Verbundwerkstoffen, die mit Glasfaser, Kohlefaser oder Gewebe verstärkt sind, viel höher als die von gewöhnlichem Stahl, was die Effizienz der Reparatur und Verstärkung von Verbundwerkstoffen erhöht; Verbundwerkstoffe sind gestaltbar und können hinsichtlich Dicke, Anzahl der Schichten, Faserverteilung und anderen Aspekten entsprechend dem Grad der Defektbeschädigung und den Spannungsbedingungen gezielt angepasst werden, und die Zuverlässigkeit der Reparatur ist hoch; der Zwischenschichtkleber aus glasfaser- oder kohlefaserverstärktem Harz-Verbundwerkstoffe auf Basis von Verbundwerkstoffen weisen eine gute Grenzflächenhaftung, Abdichtung und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit mit Metall auf, wodurch sekundäre Korrosionsschäden während des Betriebs der Pipeline erheblich reduziert werden können. Bei der Reparatur von Verbundwerkstoffen hat die Auswahl des Klebstoffs einen entscheidenden Einfluss auf dessen Schutzleistung.
Wenn Polyurethan zum Härten von Epoxidharzklebstoffen verwendet wird, dringt das Polyurethan-Kettensegment in das Epoxidharz-Kettensegment ein und bildet eine sich gegenseitig durchdringende Polymernetzwerkstruktur (IPN) oder ein Semi-sich gegenseitig durchdringende Polymernetzwerkstruktur (SIPN). Da Polyurethan und Epoxidharz unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen, weisen IPN-Materialien unterschiedliche Grade der Phasentrennung auf, aufgrund der gegenseitigen Verschränkung der Netzwerke kommt es jedoch zu einer „erzwungenen Mischbarkeit“, die die Kompatibilität erhöht; und sobald das Polymer gekreuzt ist-Verknüpft, das miteinander verschränkte Netzwerk legt den Phasenbereich fest. Da die Polyurethanpartikel in der kontinuierlichen Epoxidharzphase dispergiert sind, wird die Zähigkeit des Systems erhöht, die Spannungskonzentration des verfestigten Materials verteilt und die Scherfestigkeit erhöht. Mit zunehmender Menge an zugesetztem Polyurethannimmt die Scherfestigkeit allmählich zu, aber wenn der Polyurethangehalt 13,04 übersteigt%, der Durchdringungsgrad der durch Polyurethan gebildeten interpenetrierenden Polymernetzwerkstruktur/Epoxidharz hat die Sättigung erreicht. Erhöhen Sie die Menge an Polyurethan weiter, kommt es zu einer übermäßigen Durchdringung des interpenetrierenden Polymernetzwerks, es kommt zur Trennung von Polyurethan und Epoxidharz, es bilden sich Risse und die Kompatibilität von Polyurethan und Epoxidharznimmt stark ab. Daher liegt die optimale Menge an Polyurethan im Hinblick auf die Scherfestigkeit bei 13,04%. Die Schälfestigkeit hängt hauptsächlich von der Klebeleistung und Flexibilität des Epoxidharzklebstoffs ab. Das Änderungsgesetz des interpenetrierenden Polymernetzwerkstruktursystems, das aus Polyurethan und Epoxidharz besteht, zeigt, dass mit zunehmender Menge an zugesetztem Polyurethan zunächst die Flexibilität des ausgehärteten Produkts zunimmt und dann abnimmt, sodass die Schälfestigkeit des Epoxidharzklebstoffs zunimmt Steigt zunächst an undnimmt dann mit zunehmender Menge an zugesetztem Polyurethan ab. Wenn das Polyurethan 20 erreicht%, beginnt die Schälfestigkeit mit zunehmender Menge an zugesetztem Polyurethan abzunehmen. Daher beträgt die beste Polyurethan-Dosierung für die Schälfestigkeit 20%.
Unter den vielen Epoxidharz-Verstärkungstechnologien ist die Verfestigungswirkung von Elastomeren, die durch Polyurethan repräsentiert werden, die bedeutendste. Epoxidharz ist jedoch ein lineares thermoplastisches Harz und härtetnicht von selbst aus. Nur durch Zugabe eines Härters wird die Konsistenz erreicht-Von einer linearen Struktur zu einer Netz- oder Körperstruktur verbunden, kann es ausgehärtet werden. Daher muss bei der Verwendung von Polyurethan zum Härten von Epoxidharz ein Härter hinzugefügt werden, damit es die Anforderungen an die Härtungsleistung während des Baus erfüllt. Epoxidharz enthält mehrere Benzolringe oder heterozyklische Ringe und die Molekülkette istnicht flexibel. Das ausgehärtete Epoxidharz weist eine hohe Kreuzwirkung auf-Verbindungsstruktur, dienicht leicht zu verformen ist. Infolgedessen weisen Epoxidharzklebstoffe Nachteile wie unzureichende Zähigkeit, leichte Sprödigkeitsrisse, geringe Schälfestigkeit und schlechte Schlagfestigkeit auf, was ihre Anwendung stark einschränkt. Daher hat die Zähigkeitsmodifikation von Epoxidharz eine wichtige praktische Bedeutung und Anwendungsaussichten für seine Anwendung bei der Reparatur von Rohrleitungen.
In der Praxis werden häufig Klebstoffe benötigt, die bei Raumtemperatur aushärten und in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden können. Beispielsweise müssen Konstruktionsklebstoffe, die im Bauwesen verwendet werden,nichtnur hohen Temperaturen standhalten, um den vollständigen Einsturz des Gebäudes bei einem Brand zu verhindern, sondern können aufgrund der großen Klebefläche auchnicht erhitzt und ausgehärtet werden. Allerdings können bei Raumtemperatur aushärtende EP-Klebstoffe im Allgemeinennicht bei hohen Temperaturen und Hitze verwendet werden-Beständige EP-Klebstoffe müssen oft erhitzt werden, um vollständig auszuhärten. Das so-Als Aushärtung bei Raumtemperatur bezeichnet man üblicherweise eine Aushärtungsmethode, die bei Raumtemperatur innerhalb weniger Minuten oder Stunden gelieren kann (20-30°C)und innerhalb von 7 Tagen vollständig aushärten und einenutzbare Festigkeit erreichen. Obwohl bei Klebstoffen, die bei Raumtemperatur aushärten und bei hohen Temperaturen verwendet werden, einige Fortschritte erzielt wurden, besteht immernoch eine erhebliche Lücke zwischen den Anforderungen und der Zukunft. In Zukunft sollten wir die Forschung zum Aushärtungsmechanismus von EP-Klebstoffen verstärken, multifunktionale aktive Härter entwickeln,neue multifunktionale EP-Matrixharze synthetisieren,neue Modifikationsmethoden undneue Füllstoffe für EP-Harze erforschen und die Forschung und Entwicklung von Klebstoffen in diese Richtung entwickeln der Ressourcenschonung und Umweltfreundlichkeit auf der Grundlage einer Leistungssteigerung.
Quelle des Artikels: Global Polyurethane
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Originaltitel: „[Informationen zu Verbundwerkstoffen] Klassifizierung, Leistungsmerkmale und Anwendungsanalyse von Epoxidharzklebstoffen“