[Informações sobre compostos] Classificação, características de desempenho e análise de aplicação de adesivos de resina epóxi

Os adesivos de resina epóxi são formulados com resina epóxi como corpo principal. Existem grupos epóxinas extremidades das macromoléculas da resina, grupos hidroxila e ligações éter entre as cadeias, e grupos hidroxila e ligações éter continuarão a ser gerados durante o processo de cura. A estrutura contém anéis de benzeno e heterociclos. Estas estruturas determinam que os adesivos de resina epóxi tenham excelente desempenho. Os adesivos de resina epóxi são adesivos com um longo histórico de uso e aplicações extremamente amplas. Devido à sua resistência, diversidade e excelente adesão a uma variedade de superfícies coladas, os adesivos de resina epóxi têm sido amplamente reconhecidos pelos usuários. Participaram e aceleraram a revolução tecnológica em determinados sectores industriais. As resinas epóxi podem ser usadas para unir metais, vidro, cerâmica, muitos plásticos, madeira, concreto e algumas outras superfícies.
Mais de 10% de resinas epóxi produzidasnos Estados Unidos são usadas como adesivos. No passado, a modificação das resinas epóxi pelas pessoas limitava-se à borracha, como a carboxila-borrachanitrílica terminada, hidroxila-borrachanitrílica terminada, borracha polissulfeto, etc. Nos últimos anos, a modificação da resina epóxi tem sido continuamente aprofundada e os métodos de modificação estão mudando a cada dia que passa, como método de rede interpenetrante, método de copolimerização química, etc., especialmente cristal líquido o método de endurecimento e o método de endurecimento denanopartículas são os pontos quentes da pesquisanos últimos anos. Com o estabelecimento do modelo de desenvolvimento de “escala, alta purificação, refinamento, especialização, serialização e funcionalização”, a pesquisa de modificação da resina epóxi está mudando a cada dia que passa e se tornou o foco de atençãona indústria. Irá promover a aplicação cada vez mais extensiva da resina epóxina construção económica ena vida das pessoas.
1. Adesivos epóxi com excelente desempenho têm uma ampla gama de aplicações
Colagem adesiva (ligação, ligação, ligação, ligação) refere-se à tecnologia de conexão de superfícies de objetos homogêneos ou heterogêneos com adesivos, que possui as características de distribuição de tensões, tecido adesivo contínuo, leveza ou vedação e baixa temperatura de processona maioria dos processos. A ligação adesiva é particularmente adequada para a ligação de diferentes materiais, diferentes espessuras, ultra-especificações finas e componentes complexos. Os adesivos estão se desenvolvendo mais rapidamentenas últimas gerações, com uma ampla gama de indústrias de aplicação, e têm um impacto significativono progresso de produtos de alta qualidade.-ciência e tecnologia tecnológica e a melhoria da vida diária das pessoas. Portanto, é muito importante pesquisar, desenvolver e produzir diversos tipos de adesivos.
Cola de resina epóxi refere-se a um termo geral para um composto que contém dois ou mais grupos epóxi em uma estrutura molecular e pode formar três-cruz dimensional-composto de cura ligado sob condições e reagentes químicos apropriados.
Os adesivos de resina epóxi são adesivos líquidos ou sólidos compostos de resinas epóxi, agentes de cura, plastificantes, aceleradores, diluentes, cargas, agentes de acoplamento, retardadores de chama, estabilizadores, etc. Entre eles, resinas epóxi, agentes de cura e agentes de endurecimento são componentes indispensáveis, e outros são acrescentados ounão de acordo com asnecessidades. O processo de colagem de adesivos epóxi é um processo físico e químico complexo, incluindo etapas como infiltração, adesão e cura, e finalmente gera três-cruz dimensional-estrutura interligada do produto curado, que combina os aderentes em um todo.
Existem muitos tipos de colas epóxi. Entre todos os tipos de resinas epóxi, a resina epóxi bisfenol A é a maior e mais amplamente utilizada. De acordo com seu peso molecular, pode ser dividido em baixo, médio, alto e ultra-resinas epóxi de alto peso molecular (resinas de óxido de polifenol). As resinas de baixo peso molecular podem ser curadas em temperatura ambiente ou em alta temperatura, mas as resinas epóxi de alto peso molecular devem ser curadas em alta temperatura e ultra-resinas polifenólicas de alto peso molecularnãonecessitam do auxílio de agentes de cura e podem formar filmes resistentes em altas temperaturas. Com as sucessivas propostas de diversas teorias adesivas e a-progresso profundo do trabalho de pesquisa básica, como química adesiva, reologia adesiva e mecanismo de falha adesiva, o desempenho, variedade e aplicação de adesivos se desenvolveram aos trancos e barrancos. As resinas epóxi e seus sistemas de cura também se tornaram uma importante classe de adesivos com excelente desempenho, inúmeras variedades e ampla adaptabilidade devido ao seu desempenho único e excelente e ao surgimento contínuo denovas resinas epóxi,novos agentes de cura e aditivos.
Nos últimos anos, alta-fibra resistente e leve-materiais compósitos reforçados têm sido gradualmente utilizados em ultra-ambientes de baixa temperatura e pesquisas sobre o ultra-o desempenho em baixas temperaturas das resinas epóxi também tem sido cada vez mais reforçado. a pesquisa do meu país fez algum progresso em termos de ser um material de matriz para tanques compósitos de hidrogênio líquido e como material de matriz para adesivos, materiais de impregnação e fibras-materiais compósitos reforçadosno campo da supercondutividade. A resina epóxi pura tem um alto cruzamento-densidade de ligação, e mesmo à temperatura ambiente, tem as desvantagens de ser frágil, ter baixa tenacidade e ter baixa resistência ao impacto. Como matriz de resina do material compósito, geralmente precisa ser curada a uma temperatura muito alta. Durante o processo de resfriamento após a cura, será gerado estresse térmicono interior da matriz da resina devido à contração térmica. Quando a temperatura cai da temperatura ambiente para ultra-baixa temperatura (abaixo -150°C), a tensão interna gerada pela retração térmicana matriz será mais significativa. Uma vez que o estresse térmico exceda a resistência da própria resina, causará a destruição da matriz resinosa. Portanto, melhorar a tenacidade é crucial para o uso de resina epóxi em ultra-baixas temperaturas.
Atualmente, o principal método para melhorar o ultra-A tenacidade da resina epóxi em baixas temperaturas é usar resinas alifáticas flexíveis, borrachas líquidas e agentes de cura flexíveis para endurecer as resinas epóxi. Como tais materiais têm uma baixa temperatura de transição vítrea e um grande volume livre à temperatura ambiente, quando a temperatura cai para ultra-baixas temperaturas, o sistema de resina produzirá uma grande retração térmica, resultando em grande tensão térmica, o que limita sua aplicação em ultra-baixas temperaturas. A mistura e modificação de produtos de alta-termoplásticos de desempenho e resinas epóxi em temperatura ambiente podem fazer com que o sistema de mistura tenha propriedades superiores de ambos, ou seja, ao mesmo tempo que mantém o alto módulo das resinas termofixas, também possui a alta tenacidade dos termoplásticos.
O desempenho da ligação (resistência, resistência ao calor, resistência à corrosão, impermeabilidade, etc.) dos adesivos dependenão só da sua estrutura e desempenho, bem como da estrutura e propriedades de ligação da superfície do aderente, mas também do desenho da junta, preparação dos adesivos e processos de colagem, e também é restringido pelo ambiente circundante. Portanto, a aplicação de adesivos epóxi é um projeto sistemático. O desempenho dos adesivos epóxi deve ser adaptado aos fatores acima que afetam o desempenho da colagem para obter os melhores resultados. Ao utilizar adesivos epóxi de mesma fórmula para colar objetos de propriedades diferentes, ou utilizar diferentes condições de colagem, ou em diferentes ambientes de uso, seu desempenho será muito diferente, e toda atenção deve ser dada ao aplicá-los.

Os adesivos epóxi são compostos principalmente de duas partes: resina epóxi e agente de cura. Para melhorar certas propriedades e atender a diferentes usos, também podem ser adicionados materiais auxiliares como endurecedores, diluentes, promotores, agentes de acoplamento, etc. Devido à alta resistência de adesão e grande versatilidade dos adesivos epóxi, eles já foram conhecidos como "todos-cola de propósito" e "cola forte". Eles são amplamente utilizadosna aviação, aeroespacial, automóveis, máquinas, construção, produtos químicos, indústria leve, eletrônicos, eletrodomésticos ena vida diária.
Com as leis e regulamentos de proteção ambiental cada vez mais sólidosno meu país e a melhoria da consciência das próprias pessoas sobre a saúde, os adesivos epóxi ecológicos, de boa qualidade, sem poluição e em conformidade com os padrões internacionais estão gradualmente se tornando os principais produtos de adesivos sintéticos.
2. Estrutura molecular e classificação de variedades de adesivos epóxi
Resina epóxi A resina epóxi é um composto polimérico com dois ou mais grupos epóxina molécula e um peso molecular relativamente baixo. 1. Classificação Existem muitas variedades e marcas de resinas epóxi, mas a resina epóxi bisfenol A glicidil éter é geralmente chamada de resina epóxi bisfenol A, que é o tipo mais importante. É responsável por 90% da produção total de resinas epóxi. Resina epóxi bisfenol A A resina epóxi bisfenol A também é conhecida como resina epóxi geral e resina epóxi padrão. Chama-se E-tipo resina epóxina China. É obtido por policondensação de bisfenol (BPA ou DPP) e epicloridrina (ECH) sob hidróxido de sódio: de acordo com a proporção da matéria-prima, as condições de reação e o método adotado, pode-se obter líquido viscoso de baixo peso molecular relativo e alto peso molecular relativo, sólido de alto ponto de amolecimento com diferentes graus de polimerização. O peso molecular relativo médio é 300-7000. A aparência é um líquido viscoso transparente quase incolor ou amarelo claro ou um sólido escamoso e quebradiço. A própria resina epóxi é um polímero linear termoplástico. Quando aquecida, a viscosidade da resina líquida diminui e a resina sólida amolece ou derrete. Solúvel em solventes orgânicos, como acetona, metiletilcetona, ciclohexanona, acetato de etila, benzeno, tolueno, xileno, etanol anidro, etilenoglicol, etc. Resina epóxi bisfenol A hidrogenada Onome químico da resina epóxi bisfenol A hidrogenado é bisfenol A hidrogenado diglicidil éter, que é obtido pela condensação do hexahidrobisfenol A obtido pela hidrogenação do bisfenol A com epicloridrina sob catálise de hidróxido de sódio. É uma resina epóxi de baixíssima viscosidade, longo tempo de gelificação e boa resistência às intempéries.
Onome químico da resina epóxi de bisfenol F é éter diglicidílico de bisfenol F, conhecido como DGEBF ou BPF, que é um líquido viscoso transparente incolor ou amarelo claro obtido pela reação de fenol e formaldeído sob um catalisador ácido para gerar bisfenol F e, em seguida, reagindo com epicloridrina sob catálise de hidróxido de sódio; onome químico da resina epóxi de bisfenol S é éter de óleo de diglicidil glicirrizina de bisfenol S, conhecido como BPS ou KGEBS, que é obtido por bisfenol S e epicloridrina sob a catálise de hidróxido de sódio. A resina epóxi bisfenol S tem alta resistência ao calor e sua temperatura de deformação térmica é de 60-700C superior ao da resina epóxi bisfenol A. O produto curado é estável e possui boa resistência a solventes. A resina epóxi bisfenol P é sintetizada a partir de 3-cloropropileno e fenol como principais matérias-primas, e depois policondensado com epicloridrinana presença de hidróxido de sódio. A resina epóxi bisfenol P tem alta flexibilidade de cadeia molecular, boa fluidez em baixas temperaturas, menor viscosidade do que a resina epóxi bisfenol A e maior resistência à compressão e resistência ao impacto do que a resina epóxi bisfenol A.
As resinas epóxi Novolac incluem principalmente resinas epóxi de éster fenólico linear de fenol e o-resinas epóxi fenólicas fenólicas lineares cresol, bem como resinas epóxinovolac do tipo resorcinol. Além disso, a resina epóxi tetrafenol etano também pertence à resina epóxi fenólica; resina epóxi fenolnovolac (EPN) é uma resina fenólica linear obtida pela reação de condensação de fenol e formaldeído em meio ácido e depois condensada com excesso de epicloridrinana presença de hidróxido de sódio para obter um líquido viscoso marrom linear ou semi-sólido; ó-A resina epóxi cresolnovolac é um o linear-resina fenólica de cresol obtida por condensação de o-cresol e formaldeído, e depois reagiu com epicloridrinana presença de hidróxido de sódio, e obtido após multi-tratamento em etapas para obter um sólido amarelo a âmbar; A resina epóxi resorcinol formaldeído tem onome químico de resorcinol formaldeído éter tetraglicidílico, que é uma resina fenólica tetrafuncional obtida pela reação de resorcinol e formaldeído com ácido oxálico como catalisador. Em seguida é policondensado com epicloridrinana presença de hidróxido de sódio para obter uma laranja-líquido viscoso amarelo; onome químico da resina epóxi tetrafenol etano é éter tetrafenol etano glicidílico (PGEE), que é obtido pela reação do fenol com glioxalna presença de um catalisador ácido para obter tetrafenol etano e depois pela reação com epicloridrina sob a catálise de hidróxido de sódio; resina epóxi fenólicanaftol (EEPN) é sintetizado pela policondensação de um-naftol com solução de formaldeído para produzir resina fenólica linear e depois reagir com epicloridrina sob catálise de hidróxido de sódio; a resina epóxi fluorada tem uma estrutura molecular densa devido à introdução de átomos de flúor e carbono-os átomos de flúor estão dispostos estreitamente em torno da cadeia principal da resina. Portanto, a tensão superficial, o coeficiente de atrito e o índice de refração são muito baixos e possui excelente resistência à corrosão, resistência ao desgaste, resistência ao calor, resistência à poluição e durabilidade. No entanto, é caro enão pode ser usado para fins gerais.
A resina epóxi de poliuretano, também conhecida como resina epóxi uretano, é feita pela reação de poliéster (ou éter) poliol com epicloridrinana presença de BF3 e NaOH para gerar éter poliol glicidílico, que é então policondensado com diisocianato; A resina epóxi de silicone é um epóxido contendo silício em sua estrutura molecular, que é policondensado com polimetilfenilsiloxano e resina epóxi. O tolueno é uma solução, um líquido uniforme amarelo claro; A resina epóxi orgânica de titânio é obtida pela reação do grupo hidroxilana resina epóxi bisfenol A comn-titanato de butila. Como o elemento metálico titânio é introduzidona resina, elenão apenas resolve os problemas de aumento da absorção de água, redução da resistência à umidade e propriedades elétricas causadas pela presença de grupos hidroxila, mas também porque os átomos de oxigênio com elétrons Pna resina são diretamente conectado aos átomos de titânio com vacâncias de elétrons D, resultandono P-Efeito de conjugação Dna cadeia macromolecular, que melhora significativamente a resistência ao envelhecimento térmico e possui melhores propriedades dielétricas. A aparência é de amarelo a âmbar-líquido transparente de viscosidade.
Com o desenvolvimento contínuo de alta-tecnologia e tecnologia. Nos últimos anos, a modificação da resina epóxi tem sido continuamente aprofundada e métodos como rede interpenetrante, copolimerização química e endurecimento denanopartículas têm sido amplamente utilizados. Existem cada vez mais variedades de alta-adesivos de desempenho feitos de resina epóxi.
Existem muitas variedades de adesivos de resina epóxi, e os métodos de classificação e indicadores de classificação aindanão foram unificados. Geralmente classificado de acordo com os seguintes métodos. Classificação pela forma de adesivos: como solvente-adesivos gratuitos, (orgânico) solvente-adesivos à base de água-adesivos à base (que pode ser dividido em água-tipo de emulsão e água-tipo solúvel), adesivos em pasta, adesivos de filme (filme epóxi), etc.
Classificação por condições de cura: adesivo de cura a frio (não-adesivo de cura térmica). Está dividido em baixo-adesivo de cura por temperatura, temperatura de cura <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°C; outros adesivos de cura, como adesivos de cura por luz, adesivos de cura de superfície úmida e água, adesivos de cura latente, etc.
Classificação por resistência de adesão: Os adesivos estruturais têm alta resistência ao cisalhamento e à tração, e também devem ter alta tração irregular-fora da resistência, de modo que as juntas coladas possam suportar cargas como vibração, fadiga e impacto por um longo tempo. Ao mesmo tempo, também deve ter alta resistência ao calor e às intempéries; adesivos estruturais de tensão secundária podem suportar cargas médias, geralmente com uma resistência ao cisalhamento de 17-25Mpa e uma tração irregular-fora da força de 20-50kN/m;não-adesivos estruturais, ou seja, gerais-adesivos de finalidade. Sua resistência à temperatura ambiente ainda é relativamente alta, mas com o aumento da temperatura, a resistência de ligação diminui rapidamente. Só pode ser utilizado em peças com pouco estresse.
Classificação por uso: geral-adesivos para fins específicos, adesivos especiais, como adesivos de alta-adesivos resistentes à temperatura (usando temperatura ≥150°C), baixo-adesivos resistentes à temperatura (resistente a -50℃ ou temperaturas mais baixas), coar adesivos (para colar extensômetros), adesivos condutores, selantes (vedação a vácuo, vedação mecânica), adesivos ópticos (incolor e transparente, resistente ao envelhecimento à luz, peças ópticas correspondentes ao índice de refração), corrosão-adesivos resistentes, adesivos estruturais, etc. Também podem ser classificados pelo tipo de agente de cura, como amina-adesivo epóxi curado, anidrido-adesivo curado, etc. Também pode ser dividido em dois-componente adesivo e um-adesivo componente, adesivo epóxi puro e adesivo epóxi modificado.

3. Características de desempenho dos adesivos epóxi
Geralmente, a resina epóxi contém ligações hidroxila e éter em sua estrutura, o que a torna altamente adesiva. Devido a estes grupos polares, forças eletromagnéticas podem ser geradas em interfaces adjacentes. Durante o processo de cura, com a reação química com o agente de cura, pode gerar ainda mais grupos éter e ligações éter. Não só possui alta coesão, mas também produz forte adesão. Portanto, os adesivos epóxi têm forte resistência de ligação a muitos materiais, como metais, plásticos, vidro, madeira, fibras, etc., comumente conhecidos como "cola universal".
As moléculas da resina epóxi estão bem dispostas e substâncias de baixo peso molecularnão são precipitadas durante o processo de cura. Além disso, pode ser formulado em solvente-adesivos livres, portanto sua taxa de encolhimento é geralmente baixa. Se forem selecionados enchimentos apropriados, a taxa de encolhimento pode ser reduzida para 0,1-0,2%.
A existência de anéis de benzeno estáveis ​​e cadeias de éterna estrutura da resina epóxi e a estrutura densa após a cura determinam que os adesivos epóxi tenham forte resistência aos efeitos da atmosfera, umidade, meios químicos, bactérias, etc., para que possam ser usados ​​em muitos ambientes agressivos.
Os adesivos epóxi têm forte força de colagem e alta resistência de colagem; pequeno encolhimento e dimensões estáveis. Os adesivos de resina epóxi quasenão liberam produtos de baixo peso molecular durante a cura. O coeficiente de expansão linear é menos afetado pela temperatura, portanto a estabilidade dimensional das peças coladas é boa; o produto curado da cola de resina epóxi tem excelentes propriedades de isolamento elétrico, a resistividade do volume é 1013~1016Ω.cm, e a rigidez dielétrica é 30~50KV.Mm-1. As moléculas de resina epóxi contêm ligações éter, e as cadeias moleculares estão intimamente organizadas, e a cruz-a densidade de ligação é grande, por isso tem boa resistência a solventes, resistência a óleo, resistência a ácidos, resistência a álcalis, resistência à água e outras propriedades, especialmente forte resistência a álcalis; resina epóxi tem boa compatibilidade com muitas borrachas (elastômeros) e resinas termoplásticas, e até ocorrem reações químicas; tem boa dispersibilidade com cargas e pode alterar amplamente as propriedades da cola de resina epóxi; possui boa processabilidade, é fácil de usar, possui baixa toxicidade e é menos prejudicial; a resina contém muitos anéis de benzeno e heterociclos, a cadeia molecular é menos flexível e a cadeia cruzada-estrutura ligada após a curanão é fácil de deformar. A cola de resina epóxinão temperada tem baixa tenacidade, é relativamente quebradiça, tem resistência ao descascamento muito baixa enão é resistente a impactos e vibrações.
A resina epóxi contém uma variedade de grupos polares e grupos epóxi altamente ativos, por isso possui forte adesão a vários materiais polares, como metal, vidro, cimento, madeira, plástico, especialmente materiais com alta atividade superficial. Ao mesmo tempo, a resistência coesiva dos produtos curados com epóxi também é muito grande, portanto sua resistência de ligação é muito alta. Quando a resina epóxi é curada, basicamentenão são produzidos voláteis de baixo peso molecular. A contração volumétrica da camada adesiva é pequena, cerca de 1% para 2%, que é uma das variedades com menor retração de cura entre as resinas termofixas. Depois de adicionar enchimentos, pode ser reduzido para menos de 0,2%. O coeficiente de expansão linear dos produtos curados com epóxi também é muito pequeno. Portanto, a tensão interna é pequena e tem pouco efeitona resistência da ligação. Além disso, a fluência dos produtos curados com epóxi é pequena, portanto a estabilidade dimensional da camada adesiva é boa. Existem muitas variedades de resinas epóxi, agentes de cura e modificadores. Através de um design de fórmula razoável e engenhoso, o adesivo pode ter a processabilidadenecessária (tais como cura rápida, cura à temperatura ambiente, cura a baixa temperatura, cura em água, baixa viscosidade, alta viscosidade, etc.) e o desempenhonecessário (tais como resistência a altas temperaturas, resistência a baixas temperaturas, alta resistência, alta flexibilidade, resistência ao envelhecimento, condutividade elétrica, condutividade magnética, condutividade térmica, etc.). Possui boa compatibilidade e reatividade com uma variedade de substâncias orgânicas (monômeros, resinas, borrachas) e substâncias inorgânicas (como enchimentos, etc.), e é fácil de copolimerizar, reticular, misturar, preencher e outras modificações para melhorar o desempenho da camada adesiva. Ele pode resistir à corrosão de uma variedade de meios, como ácidos, álcalis, sais e solventes.
Dependendo do tipo de agente de cura selecionado, os adesivos epóxi podem ser curados em temperatura ambiente, média ou alta temperatura. Geralmente, apenas uma pressão de contato de 0,1 a 0,5 MPa énecessária para a cura. A maioria dos adesivos de resina epóxinão contém solventes e são fáceis de operar. A viscosidade de construção de adesivos epóxi em geral. O período aplicável e a velocidade de cura podem ser ajustados através da fórmula para atender a vários requisitos. Istonão só facilita garantir a qualidade da colagem, mas também simplifica o processo de cura e o equipamento. Após a cura da resina epóxi, boas propriedades de isolamento elétrico podem ser obtidas; a tensão de ruptura é> 35kV/mm, a resistência do volume é >1015Ω.cm, a constante dielétrica é de 3 a 4 (50Hz), e a resistência do arco é de 100 a 140s. Alterando a composição do adesivo de resina epóxi (agente de cura, agente de endurecimento, enchimento, etc.), uma série de fórmulas adesivas com propriedades diferentes pode ser obtida para atender a diversasnecessidades, e várias variedades com propriedades diferentes podem ser produzidas misturando-se com muitos modificadores. A temperatura geral de uso da resina epóxi bisfenol A varia de -60 a 175°C, às vezes até 200°C por pouco tempo. Se for utilizado umnovo tipo de resina epóxi resistente a altas e baixas temperaturas, a temperatura de uso pode ser maior ou menor e a absorção de água da resina epóxi é baixa.
Em geral-finalidade resinas epóxi, agentes de cura e aditivos têm muitas origens e grandes rendimentos, são fáceis de preparar, podem ser contatados-pressionado e pode ser usado em larga escala. As principais desvantagens dos adesivos epóxi: quandonão endurecido, o produto curado é geralmente quebradiço, com baixa resistência ao descascamento, rachaduras e impacto; a adesão a materiais com baixa polaridade (como polietileno, polipropileno, etc.) é baixo. O tratamento de ativação de superfície deve ser realizado primeiro; algumas matérias-primas, como diluentes ativos e agentes de cura, apresentam diferentes graus de toxicidade e irritação. Ao projetar a fórmula, ela deve ser evitada tanto quanto possível, e a proteção da ventilação deve ser reforçada durante a construção.
Como pode ser visto acima, a resina epóxi tem boas propriedades mecânicas abrangentes, especialmente alta adesão, pequeno encolhimento, boa estabilidade e excelentes propriedades de isolamento elétrico, que fornecem uma base material para adesivos, matriz composta, revestimentos em pó e outros produtos.
4. Avançosna tecnologia de aplicação de adesivos epóxi
Aquecer-O adesivo de resina epóxi resistente é um adesivo feito de resina epóxi modificada, que pode ser usado intermitentemente a 250°C, ou mesmo por muito tempo a 400°C, e por um curto período de tempo em 460°C. A resina base deste adesivo geralmente introduz grupos mais rígidos ou aumenta a cruz-densidade de ligação do produto curado. Por exemplo, resinas epóxi com grupos fluoreno, anéis denaftaleno e resinas epóxi multifuncionais, ou adesivos de resina epóxi modificados com maleimida e silicone podem atender aos requisitos de curto-termo resistência a altas temperaturas e alta resistência a 460°C. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de aparelhos eletrônicos e da indústria aeroespacial, os requisitos de resistência a altas temperaturas e resistência à ablação tornaram-se cada vez mais elevados. Quando uma aeronave voa em alta velocidadena atmosfera, a temperatura às vezes pode atingir milhares de graus devido ao aquecimento aerodinâmico, e até mesmo ao maior calor-materiais metálicos resistentes serão derretidos. Portanto, a fim de reduzir o peso, materiais compósitos resistentes a altas temperaturas são geralmente usados ​​para substituir materiais metálicos. Mesmona indústria eletrônica e elétrica, selantes que podem suportar altas temperaturas de 350°C e até chama-adesivos isolantes resistentes que podem suportar 500-1000°C foram propostos. O agente de cura epóxi da série F desenvolvido pela Aviation Corporation do meu país e os agentes de cura epóxi das séries B, H e HE recentemente desenvolvidos podem tornar a resina epóxi resistente a altas temperaturas de 500°C e possuem excelentes propriedades retardantes de chama, resistência à ablação e bom desempenho de processo.
O adesivo de resina epóxi modificado e o método de preparação superam as deficiências de fragilidade e baixa resistência à temperatura dos adesivos epóxi em geral. Sua principal característica técnica é que a resina epóxi modificada com pré-polímero de poliuretano (componente A) e o agente de cura caseiro (componente B) são formulados em uma proporção de 10:1 a 1:1 (proporção de peso) para formar um sistema de cura resistente a altas temperaturas, resistente e altamente reativo. O pré-polímero de poliuretano é um pré-polímero de poliuretano polissiloxano terminado com grupos isocianato, que é produzido pela reação de hidroxil polissiloxano terminal e diisocianato em uma certa proporção sob certas condições. O pré-polímero de poliuretano é então usado para modificar a resina epóxi. O agente de cura caseiro é composto por diamina, composto de imidazol, agente de acoplamento de silano, carga inorgânica e catalisador. Este adesivo de resina epóxi modificado pode ser curado em temperatura ambiente e pode ser usado por um longo período a 200 ℃, ou curado em -5°C com resistência à temperatura de 150°C; a força de ligação é 15-30Mpa; o T-a força de descascamento é 35-65N/cm, e possui excelente resistência a óleo, resistência à água, resistência a ácidos, resistência a álcalis e resistência a solventes orgânicos. Pode colar superfícies molhadas, superfícies oleosas, metais, plásticos, cerâmica, borracha dura, madeira, etc.

Para melhorar a resistência da resina epóxi, a resina geralmente é endurecida pela adição de um segundo componente para melhorar a resistência da resina epóxi. Segundo relatos, existem principalmente tenacidade líquida, tenacidade, tenacidade de microesferas elásticas, cristal líquido termotrópico (TLCP) endurecimento e mistura de polímeros, modificação de copolimerização, etc.
A modificação de endurecimento de borracha líquida geralmente se refere a borrachanitrílica líquida, poli, etc. contendo grupos terminais carboxila, amina, hidroxila, tiol e epóxi, que são miscíveis com resina epóxi e precipitam durante o processo de cura para formar dois-estrutura de fases do "modelo ilha". Através da interação de grupos ativos, ligações químicas são formadasna interface das duas fases para desempenhar um papel de endurecimento. Nos últimos anos, além do uso de pré-adutos reagidos de borracha líquida ativa pura, foi desenvolvido para a segunda geração usando alta-resinas epóxi de funcionalidade e a terceira geração usando catalisadores de metaloceno para preparar copolímeros em bloco para modificar pré-polímeros epóxi. Após tal modificação,não apenas a resistência ao descascamento é melhorada, mas também as propriedades mecânicas e térmicas geraisnão são significativamente reduzidas.
O adesivo epóxi endurecido com poliuretano é formado por poliuretano e resina epóxi para formar semi-polímero de rede permeável (SIPN) e polímero de rede interpenetrante (IPN), que desempenha uma miscibilidade forçada e efeito sinérgico, de modo que o poliuretano altamente elástico e a resina epóxi com boa adesão sejam combinados organicamente, e um bom efeito de tenacidade seja alcançado através de complementaridade e reforço.
Solteiro-componente temperatura ambiente umidade-O adesivo epóxi de cura é um adesivo epóxi curado com cetimina modificada como agente de cura. Suas características são que ele pode ser curado em condições úmidas e de baixa temperatura e pode melhorar a resistência à temperatura e à corrosão dos produtos curados com resina epóxi. Agente de cura cetimina modificado fenólico, primeiro reage com formaldeído e m-fenilenodiamina para formar amina fenólica e, em seguida, reagiu com metil isobutil cetona para formar cetimina fenólica modificada. Atualmente, a China está trabalhando duro para estudar a tecnologia de cura rápida de adesivos epóxi de cura rápida sob baixa temperatura e baixa umidade. Atualmente, os dois-O componente adesivo epóxi de cura à temperatura ambiente desenvolvidona China pode suportar temperaturas de 200-260°C, até 275°C, e pode gelificar em 2-6 minutos a 25°C, cura total em 3-8 horas, e a resistência ao descascamento da cura com poliéter diamina pode chegar a 4-5kN/m. Baixo-O adesivo epóxi de cura rápida em temperatura é feito de resina epóxi bisfenol F. É combinado com difenil decil fosfito, DMP-30, etc., e pode ser curado rapidamente em -5℃. Foi desenvolvido e aplicadona área da engenharia civil. É usado principalmente para colagem de "engenharia integral" de concreto, reparo de edifícios, reparo de produtos e colagem de materiais de construção. Na engenharia de construção, pode substituir rebites, soldagem e outros processos de conexão estrutural, e é utilizado para unir diversas placas de mármore e artificiais.
Alto-tecnologia de reparo de material compósito de força é a tendência futura do desenvolvimento de anti-tecnologia de reparo de camada de corrosão para oleodutos e gasodutos. É uma tecnologia que utiliza alta-matriz de resina de desempenho para unir materiais reforçados para formar uma estrutura protetora, por isso possui alta resistência à compressão e tração e força de ligação. Durante a construção do reparo,não hánecessidade de parar a tubulação ou reduzir a pressão. Ao mesmo tempo, tem as vantagens de operação simples e conveniente, fácil treinamento do pessoal de construção, bom efeito de reforço e benefícios econômicos significativos. A tecnologia de reparo de materiais compósitos pode ser realizada em-construção de enrolamentono local e em-cura in situ. O processo de construção é em chama aberta, seguro e conveniente. Em terceiro lugar, a resistência dos materiais compósitos reforçados com fibra de vidro, fibra de carbono ou tecido é muito superior à do aço comum, o que aumenta a eficiência da reparação e reforço dos materiais compósitos; os materiais compósitos são projetáveis ​​e podem ser direcionados em espessura,número de camadas, distribuição de fibras e outros aspectos de acordo com o grau de dano do defeito e condições de estresse, e a confiabilidade do reparo é alta; o adesivo intercalar de fibra de vidro ou resina reforçada com fibra de carbono-materiais compósitos à base de metal têm boa adesão de interface, vedação e excelente resistência à corrosão com metal, o que pode reduzir significativamente os danos secundários à corrosão durante a operação da tubulação. Na tecnologia de reparo de materiais compósitos, a seleção do adesivo tem uma influência vitalno seu desempenho protetor.
Quando o poliuretano é usado para endurecer o adesivo de resina epóxi, o segmento da cadeia de poliuretano penetrano segmento da cadeia de resina epóxi para formar uma estrutura de rede polimérica interpenetrante. (IPN) ou um semi-estrutura de rede de polímero interpenetrante (SIPN). Como o poliuretano e a resina epóxi possuem solubilidades diferentes, os materiais IPN apresentam diferentes graus de separação de fases, mas devido ao emaranhamento mútuo entre as redes, ocorre "miscibilidade forçada", o que aumenta a compatibilidade; e uma vez que o polímero é cruzado-ligada, a rede mutuamente emaranhada fixa a região de fase. Como as partículas de poliuretano são dispersasna fase contínua de resina epóxi, a tenacidade do sistema aumenta, a concentração de tensão do material solidificado é dispersa e a resistência ao cisalhamento aumenta. Com o aumento da quantidade de poliuretano adicionado, a resistência ao cisalhamento aumenta gradativamente, mas quando o teor de poliuretano ultrapassa 13,04%, o grau de interpenetração da estrutura da rede polimérica interpenetrante formada por poliuretano/a resina epóxi atingiu a saturação. Aumentando ainda mais a quantidade de poliuretano, a rede de polímeros interpenetrantes terá interpenetração excessiva, o poliuretano e a resina epóxi se separarão, se formarão rachaduras e a compatibilidade do poliuretano e da resina epóxi cairá drasticamente. Portanto, em termos de resistência ao cisalhamento, a quantidade ideal de poliuretano é 13,04%. A resistência ao descascamento está principalmente relacionada ao desempenho de colagem e flexibilidade do adesivo de resina epóxi. A lei de mudança do sistema de estrutura de rede polimérica interpenetrante formada por poliuretano e resina epóxi mostra que com o aumento da quantidade de poliuretano adicionado, a flexibilidade do produto curado aumenta primeiro e depois diminui, de modo que a resistência ao descascamento do adesivo de resina epóxi irá aumente primeiro e depois diminua com o aumento da quantidade de poliuretano adicionado. Quando o poliuretano atinge 20%, a resistência ao descascamento começa a diminuir com o aumento da quantidade de poliuretano adicionado. Portanto, para a resistência ao descascamento, a melhor dosagem de poliuretano é 20%.
Entre as muitas tecnologias de tenacidade da resina epóxi, o efeito de tenacidade dos elastômeros representado pelo poliuretano é o mais significativo. No entanto, a resina epóxi é uma resina termoplástica linear enão endurece por si só. Somente adicionando um agente de cura para cruzá-lo-ligado de uma estrutura linear a uma malha ou estrutura corporal pode ser curado. Portanto, ao usar poliuretano para endurecer a resina epóxi, um agente de cura precisa ser adicionado para atender aos requisitos de desempenho de cura durante a construção. A resina epóxi contém vários anéis de benzeno ou anéis heterocíclicos e a cadeia molecularnão é flexível. A resina epóxi curada possui alto cruzamento-estrutura de ligação, quenão é fácil de deformar. Como resultado, os adesivos de resina epóxi apresentam deficiências como tenacidade insuficiente, fissuração fácil e quebradiça, baixa resistência ao descascamento e baixa resistência ao impacto, o que limita bastante sua aplicação. Portanto, a modificação de endurecimento da resina epóxi tem importante significado prático e perspectivas de aplicação para sua aplicaçãono reparo de tubulações.
Na prática, são frequentementenecessários adesivos que possam ser curados à temperatura ambiente e utilizados em ambientes de alta temperatura. Por exemplo, os adesivos estruturais utilizadosna construçãonão só são obrigados a resistir a altas temperaturas para evitar o colapso geral do edifícionum incêndio, mas tambémnão podem ser aquecidos e curados devido à grande área de colagem. No entanto, os adesivos EP de cura à temperatura ambiente geralmentenão podem ser usados ​​em altas temperaturas, e o calor-adesivos EP resistentes geralmente precisam ser aquecidos para curar completamente. O então-chamada cura à temperatura ambiente geralmente se refere a um método de cura que pode gelificar em poucos minutos ou horas à temperatura ambiente (20-30°C), e curar completamente dentro de 7 dias, e atingir a força utilizável. Embora tenham sido feitos alguns progressos em adesivos que curam à temperatura ambiente e são utilizados a altas temperaturas, ainda existe uma lacuna considerável entre asnecessidades e o futuro. No futuro, devemos fortalecer a pesquisa sobre o mecanismo de cura de adesivos EP, desenvolver agentes de cura ativos multifuncionais, sintetizarnovas resinas de matriz EP multifuncionais, explorarnovos métodos de modificação enovos enchimentos para resinas EP e desenvolver pesquisa e desenvolvimento de adesivosna direção da conservação dos recursos e do respeito pelo ambiente com basena melhoria do desempenho.
Fonte do artigo: Poliuretano Global
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Título original: "[Informações sobre compostos] Classificação, características de desempenho e análise de aplicação de adesivos de resina epóxi"