[Informații compozite] Clasificarea, caracteristicile de performanță și analiza de aplicare a adezivilor din rășini epoxidice

Adezivii din rășini epoxidice sunt formulați cu rășină epoxidică ca corp principal. Există grupări epoxidice la capetele macromoleculelor de rășină, grupări hidroxil și legături eterice între lanțuri, iar grupările hidroxil și legăturile eterice vor continua să fie generate în timpul procesului de întărire. Structura conține inele benzenice și heterocicluri. Aceste structuri determină că adezivii din rășini epoxidice au performanțe excelente. Adezivii din rasina epoxidica sunt un adeziv cu o lunga istorie de utilizare si aplicatii extrem de largi. Datorită rezistenței, diversității și aderenței excelente la o varietate de suprafețe lipite, adezivii din rășini epoxidice au fost recunoscuți pe scară largă de utilizatori. Au participat și au accelerat revoluția tehnologică în anumite sectoare industriale. Rășinile epoxidice pot fi folosite pentru a lipi metale, sticlă, ceramică, multe materiale plastice, lemn, beton și alte suprafețe.
Mai mult de 10% de rășini epoxidice produse în Statele Unite sunt folosite ca adezivi. În trecut, modificarea de către oameni a rășinilor epoxidice a fost limitată la cauciuc, cum ar fi carboxil-cauciucnitrilic terminat, hidroxil-cauciucnitrilic terminat, cauciuc polisulfurat etc. În ultimii ani, modificarea rășinii epoxidice a fost aprofundată în mod continuu, iar metodele de modificare se schimbă cu fiecare zi care trece, cum ar fi metoda rețelei de întrepătrundere, metoda copolimerizării chimice etc., în special cristalele lichide metoda de întărire și metoda de întărire cunanoparticule sunt punctele fierbinți ale cercetării din ultimii ani. Odată cu stabilirea modelului de dezvoltare de „scalare, purificare ridicată, rafinare, specializare, serializare și funcționalizare”, cercetarea de modificare a rășinii epoxidice se schimbă cu fiecare zi care trece și a devenit centrul atenției în industrie. Va promova aplicarea în continuare și mai extinsă a rășinii epoxidice în construcțiile economice și în viața oamenilor.
1. Adezivii epoxidici cu performanțe excelente au o gamă largă de aplicații
Lipirea adeziva (lipire, lipire, lipire, lipire) se referă la tehnologia de conectare a suprafețelor obiectelor omogene sau eterogene cu adezivi, care are caracteristicile de distribuție a tensiunilor, pânză adezivă continuă, greutate redusă sau etanșare și temperatură scăzută a procesului în majoritatea proceselor. Lipirea adezivă este deosebit de potrivită pentru îmbinarea diferitelor materiale, diferite grosimi, ultra-specificații subțiri și componente complexe. Adezivii se dezvoltă cel mai rapid din ultimele generații, cu o gamă largă de industrii de aplicare și au un impact semnificativ asupra progresului-știința și tehnologia tehnologiei și îmbunătățirea vieții de zi cu zi a oamenilor. Prin urmare, este foarte important să cercetăm, să dezvoltăm și să producem diverse tipuri de adezivi.
Adeziv cu rășină epoxidice se referă la un termen general pentru un compus care conține două sau mai multe grupe epoxidice într-o structură moleculară și poate forma trei-cruce dimensională-compus de întărire legat în reactivi chimici și condiții adecvate.
Adezivii cu rășini epoxidice sunt adezivi lichizi sau solizi alcătuiți din rășini epoxidice, agenți de întărire, plastifianți, acceleratori, diluanți, umpluturi, agenți de cuplare, retardanți de flacără, stabilizatori etc. Dintre aceștia, rășinile epoxidice, agenții de întărire și agenții de întărire sunt componente indispensabile, iar altele se adauga saunu dupanevoi. Procesul de lipire al adezivilor epoxidici este un proces fizic și chimic complex, care include pași precum infiltrarea, aderența și întărirea și în cele din urmă generează trei-cruce dimensională-structura legată a produsului vindecat, care combină aderenții într-un întreg.
Există multe tipuri de cleiuri epoxidice. Dintre toate tipurile de rășini epoxidice, rășina epoxidica bisfenol A este cea mai mare și cea mai utilizată varietate. În funcție de greutatea sa moleculară, poate fi împărțit în scăzut, mediu, ridicat și ultra-rășini epoxidice cu greutate moleculară mare (rășini polifenolioxidice). Rășinile cu greutate moleculară mică pot fi întărite la temperatura camerei sau la temperatură ridicată, dar rășinile epoxidice cu greutate moleculară mare trebuie să fie întărite la temperatură ridicată și ultra-Rășinile polifenolice cu greutate moleculară marenunecesită ajutorul agenților de întărire și pot forma pelicule dure la temperaturi ridicate. Cu propunerile succesive ale diverselor teorii adezive și in-progresul în profunzime al lucrărilor de cercetare de bază, cum ar fi chimia adezivului, reologia adezivului și mecanismul de eșec a adezivului, performanța, varietatea și aplicarea adezivilor s-au dezvoltat cu un pas rapid. Rășinile epoxidice și sistemele lor de întărire au devenit, de asemenea, o clasă importantă de adezivi cu performanțe excelente,numeroase varietăți și adaptabilitate largă datorită performanței lor unice și excelente și apariției continue denoi rășini epoxidice,noi agenți de întărire și aditivi.
În ultimii ani, mare-rezistență și fibre ușoare-materialele compozite armate au fost treptat utilizate în ultra-medii cu temperatură scăzută și cercetare pe ultra-performanța la temperaturi scăzute a rășinilor epoxidice a fost, de asemenea, din ce în ce mai consolidată. Cercetările țării mele au făcut unele progrese în ceea ce privește a fi material matrice pentru rezervoarele compozite de hidrogen lichid și ca material matrice pentru adezivi, materiale de impregnare și fibre-materiale compozite armate în domeniul supraconductivităţii. Rășina epoxidică pură are o cruce înaltă-densitatea de legătură și, chiar și la temperatura camerei, are dezavantajele de a fi fragil, de a avea duritate scăzută și de a avea o rezistență scăzută la impact. Ca matrice de rășină a materialului compozit, acesta trebuie în general să fie întărit la o temperatură foarte ridicată. În timpul procesului de răcire după întărire, stresul termic va fi generat în interiorul matricei de rășină din cauza contracției termice. Când temperatura scade de la temperatura camerei la ultra-temperatură scăzută (de mai jos -150°C), stresul intern generat de contracția termică în matrice va fi mai semnificativ. Odată ce stresul termic depășește rezistența rășinii în sine, va provoca distrugerea matricei de rășină. Prin urmare, îmbunătățirea tenacității este crucială pentru utilizarea rășinii epoxidice la ultra-temperaturi scăzute.
În prezent, principala metodă de a îmbunătăți ultra-rezistența la temperatură scăzută a rășinii epoxidice este de a folosi rășini alifatice flexibile, cauciucuri lichide și agenți de întărire flexibili pentru a întări rășinile epoxidice. Deoarece astfel de materiale au o temperatură scăzută de tranziție sticloasă și un volum liber mare la temperatura camerei, atunci când temperatura scade la ultra-temperaturi scăzute, sistemul de rășină va produce o contracție termică mare, rezultând stres termic mare, ceea ce limitează aplicarea acestuia la ultra-temperaturi scăzute. Amestecarea și modificarea high-termoplasticele de performanță și rășinile epoxidice la temperatura camerei pot face ca sistemul de amestecare să aibă proprietățile superioare ale ambelor, adică, menținând modulul ridicat al rășinilor termorigide, are și duritatea ridicată a termoplasticelor.
Performanța de legătură (rezistență, rezistență la căldură, rezistență la coroziune, impermeabilitate etc.) de adezivi depindenunumai de structura și performanța lor, precum și de structura și proprietățile de lipire ale suprafeței aderentei, ci și de proiectarea îmbinării, pregătirea adezivilor și procesele de lipire și este, de asemenea, restricționată de mediul înconjurător. Prin urmare, aplicarea adezivilor epoxidici este un proiect sistematic. Performanța adezivilor epoxidici trebuie adaptată la factorii de mai sus care afectează performanța de lipire pentru a obține cele mai bune rezultate. Când utilizați adezivi epoxidici cu aceeași formulă pentru a lipi obiecte cu proprietăți diferite, sau folosiți condiții de lipire diferite sau în medii de utilizare diferite, performanța lor va fi foarte diferită și trebuie acordată o atenție deplină la aplicarea acestora.

Adezivii epoxidici sunt compusi in principal din doua parti: rasina epoxidica si agent de intarire. Pentru a îmbunătăți anumite proprietăți și a îndeplini diferite utilizări, se pot adăuga și materiale auxiliare precum întăritori, diluanți, promotori, agenți de cuplare etc. Datorită rezistenței mari de lipire și versatilității puternice a adezivilor epoxidici, aceștia erau odată cunoscuți ca „toți-lipici de scop" și "clei puternic". Sunt utilizate pe scară largă în aviație, aerospațiu, automobile, mașini, construcții, produse chimice, industria ușoară, electronică, aparate electrice și viața de zi cu zi.
Odată cu legile și reglementările din ce în ce mai solide de protecție a mediului din țara mea și îmbunătățirea gradului de conștientizare a oamenilor asupra sănătății, adezivii epoxidici ecologici de bună calitate, fără poluare și în conformitate cu standardele internaționale devin treptat produsele principale ale adezivilor sintetici.
2. Structura moleculară și clasificarea varietăților adezivilor epoxidici
Rășină epoxidică Rășina epoxidice este un compus polimer cu două sau mai multe grupări epoxidice în moleculă și o greutate moleculară relativ mică. 1. Clasificare Există multe varietăți și mărci de rășini epoxidice, dar rășina epoxidica bisfenol A glicidileter este de obiceinumită rășină epoxidica bisfenol A, care este cel mai important tip. Reprezintă 90% din producția totală de rășini epoxidice. Rășină epoxidica bisfenol A Rășina epoxidica bisfenol A este cunoscută și ca rășină epoxidica generală și rășină epoxidica standard. Senumeste E-tip rășină epoxidică în China. Se obține prin policondensarea bisfenolului (BPA sau DPP) și epiclorhidrina (ECH) sub hidroxid de sodiu: în funcție de raportul de materie primă, condițiile de reacție și metoda adoptată, se poate obține lichid vâscos cu greutate moleculară relativ mică și greutate moleculară relativă ridicată, solid cu punct de înmuiere ridicat cu grade de polimerizare diferite. Greutatea moleculară relativă medie este de 300-7000. Aspectul este un lichid vâscos transparent aproape incolor sau galben deschis sau un solid fragil fragil. Rășina epoxidică în sine este un polimer liniar termoplastic. Când este încălzită, vâscozitatea rășinii lichide scade, iar rășina solidă se înmoaie sau se topește. Solubil în solvenți organici, cum ar fi acetona, metil etil cetonă, ciclohexanona, acetat de etil, benzen, toluen, xilen, etanol anhidru, etilen glicol, etc. Rășină epoxidica bisfenol A hidrogenată Denumirea chimică a rășinii epoxi bisfenol A hidrogenată este bisfenol hidrogenat. eter, care se obține prin condensare hexahidrobisfenol A obţinut prin hidrogenarea bisfenolului A cu epiclorhidrina sub cataliza hidroxidului de sodiu. Este o rășină epoxidică cu vâscozitate foarte scăzută, timp lung de gel și rezistență bună la intemperii.
Denumirea chimică a rășinii epoxidice bisfenol F este bisfenol F diglicidil eter, denumit DGEBF sau BPF, care este un lichid vâscos transparent incolor sau galben deschis, obținut prin reacția fenolului și formaldehidei sub un catalizator acid pentru a genera bisfenol F și apoi reacționând cu epiclorhidrina sub cataliza hidroxidului de sodiu; denumirea chimică a rășinii epoxidice bisfenol S este eterul uleiului de bisfenol S diglicidil glicirizină, denumit BPS sau KGEBS, care este obținut de bisfenol S și epiclorhidrina sub cataliza hidroxidului de sodiu. Rășina epoxidică Bisfenol S are rezistență ridicată la căldură, iar temperatura sa de deformare termică este de 60-700C mai mare decât cea a rășinii epoxidice bisfenol A. Produsul întărit este stabil și are o bună rezistență la solvenți. Rășina epoxidica bisfenol P este sintetizată din 3-cloropropilenă și fenol ca materii prime principale și apoi policondensat cu epiclorhidrina în prezența hidroxidului de sodiu. Rășina epoxidica bisfenol P are flexibilitate ridicată a lanțului molecular, fluiditate bună la temperaturi scăzute, vâscozitate mai mică decât rășina epoxidica bisfenol A și rezistență la compresiune și rezistență la impact mai mari decât rășina epoxidica bisfenol A.
Rășinile epoxidice Novolac includ în principal rășini epoxidice cu ester fenolic liniar fenol și o-rășini epoxidice fenolice liniare cresol, precum și rășini epoxidicenovolac de tip resorcinol. În plus, rășina epoxidica tetrafenol etan aparține, de asemenea, rășinii epoxidice fenolice; rășină epoxidica fenolnovolac (EPN) este o rășină fenolică liniară obținută prin reacția de condensare a fenolului și formaldehidei într-un mediu acid și apoi condensată cu epiclorhidrina în exces în prezența hidroxidului de sodiu pentru a obține un lichid liniar, maro, vâscos sau semi-solid; o-Rășina epoxidica cresolnovolac este o liniară o-rășină fenolică crezol obținută prin condensarea o-crezol și formaldehidă, apoi au reacționat cu epiclorhidrina în prezența hidroxidului de sodiu și au fost obținute după mai multe-tratament în etape pentru a obține un solid galben până la chihlimbar; Rășina epoxi resorcinol formaldehidă are denumirea chimică de resorcinol formaldehidă tetraglicidil eter, care este o rășină fenolică tetrafuncțională obținută prin reacția resorcinolului și formaldehidei cu acid oxalic ca catalizator. Apoi este policondensat cu epiclorhidrina in prezenta hidroxid de sodiu pentru a obtine o portocala.-lichid vâscos galben; denumirea chimică a rășinii epoxidice tetrafenol etan este tetrafenol etan glicidil eter (PGEE), care se obține prin reacția fenolului cu glioxal în prezența unui catalizator acid pentru a obține tetrafenol etan și apoi reacția cu epiclorhidrina sub cataliza hidroxidului de sodiu; rășină epoxidica fenolicănaftol (EEPN) se sintetizează prin policondensare a-naftol cu ​​soluție de formaldehidă pentru a produce rășină fenolică liniară și apoi reacționează cu epiclorhidrina sub cataliza hidroxidului de sodiu; rășina epoxidică fluorurată are o structură moleculară densă datorită introducerii atomilor de fluor și carbon-atomii de fluor sunt strâns aranjați în jurul lanțului principal al rășinii. Prin urmare, tensiunea superficială, coeficientul de frecare și indicele de refracție sunt foarte scăzute și are o rezistență excelentă la coroziune, rezistență la uzură, rezistență la căldură, rezistență la poluare și durabilitate. Cu toate acestea, este scump șinu poate fi folosit în scopuri generale.
Rășina epoxidică poliuretanică, cunoscută și subnumele de rășină epoxiuretanică, este realizată prin reacția poliesterului (sau eter) poliol cu ​​epiclorhidrina în prezența BF3 și NaOH pentru a genera poliol glicidil eter, care este apoi policondensat cu diizocianat; Rășina epoxidică siliconică este un epoxid care conține siliciu în structura sa moleculară, care este policondensat cu polimetilfenilsiloxan și rășină epoxidica. Toluenul este o soluție, un lichid uniform galben deschis; Rășina epoxidica de titan organic se obține prin reacția grupării hidroxil din rășina epoxidica bisfenol A cun-titanat de butii. Deoarece elementul metalic titanul este introdus în rășină, acestanu rezolvănumai problemele de absorbție crescută a apei, rezistență redusă la umiditate și proprietăți electrice cauzate de prezența grupărilor hidroxil, dar și pentru că atomii de oxigen cu electroni P din rășină sunt direct conectat la atomii de titan cu vacante de electroni D, rezultând P-Efect de conjugare D în lanțul macromolecular, care îmbunătățește semnificativ rezistența la îmbătrânirea termică și are proprietăți dielectrice mai bune. Aspectul este de culoare galbenă până la chihlimbar-lichid transparent de vascozitate.
Odată cu dezvoltarea continuă a înaltei-tehnologie și tehnologie. În ultimii ani, modificarea rășinii epoxidice a fost aprofundată în mod continuu, iar metode precum rețeaua de întrepătrundere, copolimerizarea chimică și întărireananoparticulelor au fost utilizate pe scară largă. Există din ce în ce mai multe varietăți de high-adezivi performanti din rasina epoxidica.
Există multe varietăți de adezivi din rășini epoxidice, iar metodele de clasificare și indicatorii de clasificarenu au fost încă unificați. De obicei clasificate după următoarele metode. Clasificare după forma adezivilor: cum ar fi solventul-adezivi liberi, (organic) solvent-adezivi pe baza de apa-adezivi pe baza (care poate fi împărțit în apă-tipul de emulsie și apă-tip solubil), adezivi pastă, adezivi film (folie epoxidica), etc.
Clasificare după condiții de întărire: adeziv de întărire la rece (non-adeziv de polimerizare termică). Se împarte în joasă-adeziv de întărire la temperatură, temperatura de întărire <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℃; alți adezivi de polimerizare, cum ar fi adezivi de fotopolimerizare, adezivi de întărire la suprafață umedă și de apă, adezivi de polimerizare latentă etc.
Clasificare în funcție de rezistența de lipire: adezivii structurali au rezistență ridicată la forfecare și tracțiune și ar trebui să aibă, de asemenea, tracțiuneneuniformă mare-rezistență redusă, astfel încât îmbinările lipite să poată rezista la sarcini precum vibrații, oboseală și impact pentru o perioadă lungă de timp. În același timp, ar trebui să aibă și rezistență ridicată la căldură și rezistență la intemperii; Adezivii structurali cu tensiuni secundare pot rezista la sarcini medii, de obicei cu o rezistență la forfecare de 17-25Mpa și o tracțiuneneuniformă-putere redusă de 20-50 kN/m;non-adezivi structurali, adică generali-adezivi de scop. Rezistența sa la temperatura camerei este încă relativ ridicată, dar odată cu creșterea temperaturii, rezistența de legătură scade rapid. Poate fi folosit doar în părți cu puțină solicitare.
Clasificare după utilizare: generală-adezivi de uz, adezivi speciali, cum ar fi high-adezivi rezistenti la temperatura (folosind temperatura ≥150℃), scăzut-adezivi rezistenti la temperatura (rezistent la -50℃ sau temperaturi mai mici), tulpina adezivi (pentru lipirea extensometrelor), adezivi conductivi, etanșanti (etanșare în vid, etanșare mecanică), adezivi optici (incolore si transparente, rezistente la imbatranire la lumina, cu indicele de refractie potrivite pieselor optice), coroziune-adezivi rezistenți, adezivi structurali etc. Poate fi clasificat și după tipul de agent de întărire, cum ar fi amina-adeziv epoxidic întărit, anhidridă-adeziv întărit etc. Poate fi, de asemenea, împărțit în două-adeziv component și unul-adeziv component, adeziv epoxidic pur și adeziv epoxidic modificat.

3. Caracteristicile de performanță ale adezivilor epoxidici
În general, rășina epoxidică conține legături hidroxil și eter în structura sa, ceea ce o face foarte adeziv. Datorită acestor grupuri polare, forțele electromagnetice pot fi generate pe interfețele adiacente. În timpul procesului de întărire, cu reacția chimică cu agentul de întărire, acesta poate genera în continuare grupări eterice și legături eterice. Nunumai că are o coeziune ridicată, dar produce și o aderență puternică. Prin urmare, adezivii epoxidici au o rezistență puternică de aderență la multe materiale precum metale, materiale plastice, sticlă, lemn, fibre etc., cunoscute în mod obișnuit ca „clei universal”.
Moleculele rășinii epoxidice sunt strâns aranjate, iar substanțele cu greutate moleculară micănu sunt precipitate în timpul procesului de întărire. În plus, poate fi formulat în solvent-adezivi liberi, astfel încât rata sa de contracție este în general scăzută. Dacă sunt selectate materiale de umplutură adecvate, rata de contracție poate fi redusă la 0,1-0,2%.
Existența inelelor benzenice stabile și a lanțurilor eterice în structura rășinii epoxidice și structura densă după întărire determină că adezivii epoxidici au o rezistență puternică la efectele atmosferei, umidității, mediilor chimice, bacteriilor etc., astfel încât pot fi utilizați în multe medii dure.
Adezivii epoxidici au o forță de lipire puternică și o rezistență mare de lipire; contracție mică și dimensiuni stabile. Adezivii din rășini epoxidicenu eliberează aproapeniciun produs cu greutate moleculară mică în timpul întăririi. Coeficientul de dilatare liniar este mai puțin afectat de temperatură, astfel încât stabilitatea dimensională a pieselor legate este bună; produsul întărit din clei de rășină epoxidică are proprietăți excelente de izolare electrică, rezistivitatea volumului este de 1013~1016Ω.cm, iar rigiditatea dielectrică este de 30~50KV.Mm-1. Moleculele de rășină epoxidică conțin legături eterice, iar lanțurile moleculare sunt strâns aranjate, iar crucea-densitatea de legătură este mare, deci are rezistență bună la solvenți, rezistență la ulei, rezistență la acizi, rezistență la alcali, rezistență la apă și alte proprietăți, în special rezistență la alcalii puternice; Rășina epoxidică are o bună compatibilitate cu multe cauciucuri (elastomeri) și rășini termoplastice și chiar au loc reacții chimice; are o bună dispersibilitate cu materiale de umplutură și poate modifica proprietățile adezivului din rășini epoxidice într-o gamă largă; are procesabilitate bună, este ușor de utilizat, are toxicitate scăzută și este mai puțin dăunător; rășina conține multe inele benzenice și heterocicluri, lanțul molecular este mai puțin flexibil și crucea-structura legată după întărirenu este ușor de deformat. Adezivul din rășină epoxidiceneîntărit are o duritate slabă, este relativ fragil, are o rezistență foarte scăzută la exfoliere șinu este rezistent la impact și vibrații.
Rășina epoxidică conține o varietate de grupe polare și grupuri epoxidice foarte active, astfel încât are o aderență puternică la diverse materiale polare precum metal, sticlă, ciment, lemn, plastic, în special materiale cu activitate de suprafață mare. În același timp, rezistența de coeziune a produselor epoxidice întărite este, de asemenea, foarte mare, astfel încât rezistența sa de lipire este foarte mare. Când rășina epoxidică este întărită, practicnu se produc volatile cu moleculară scăzută. Contracția de volum a stratului adeziv este mică, aproximativ 1% la 2%, care este una dintre soiurile cu cea mai mică contracție la întărire dintre rășinile termorigide. După adăugarea materialelor de umplutură, acesta poate fi redus la mai puțin de 0,2%. Coeficientul de expansiune liniar al produselor întărite epoxidice este, de asemenea, foarte mic. Prin urmare, stresul intern este mic și are un efect redus asupra rezistenței de legătură. În plus, curgerea produselor epoxidice întărite este mică, astfel încât stabilitatea dimensională a stratului adeziv este bună. Există multe varietăți de rășini epoxidice, agenți de întărire și modificatori. Prin proiectarea rezonabilă și ingenioasă a formulei, adezivul poate avea procesabilitateanecesară (cum ar fi întărire rapidă, întărire la temperatura camerei, întărire la temperatură scăzută, întărire în apă, vâscozitate scăzută, vâscozitate ridicată etc.) și performanța cerută (cum ar fi rezistența la temperatură ridicată, rezistența la temperatură scăzută, rezistența ridicată, flexibilitatea ridicată, rezistența la îmbătrânire, conductivitate electrică, conductivitate magnetică, conductivitate termică etc.). Are o bună compatibilitate și reactivitate cu o varietate de substanțe organice (monomeri, rășini, cauciucuri) și substanțe anorganice (cum ar fi umpluturi etc.)și este ușor de copolimerizat, reticulat, amestecat, umplut și alte modificări pentru a îmbunătăți performanța stratului adeziv. Poate rezista la coroziune dintr-o varietate de medii, cum ar fi acizi, alcalii, săruri și solvenți.
În funcție de tipul de agent de întărire selectat, adezivii epoxidici pot fi întăriți la temperatura camerei, temperatură medie sau temperatură ridicată. În general, pentru întărire estenecesară doar o presiune de contact de 0,1 până la 0,5 MPa. Majoritatea adezivilor din rășini epoxidicenu conțin solvenți și sunt ușor de utilizat. Vâscozitatea de construcție a adezivilor epoxidici generali. Perioada aplicabilă și viteza de întărire pot fi ajustate prin formulă pentru a îndeplini diferite cerințe. Acest lucrununumai că facilitează asigurarea calității lipirii, dar simplifică și procesul de întărire și echipamentul. După întărirea rășinii epoxidice, pot fi obținute proprietăți bune de izolare electrică; tensiunea de avarie este >35kV/mm, rezistența de volum este >1015Ω.cm, constanta dielectrică este de 3 până la 4 (50 Hz), iar rezistența arcului este de 100 până la 140 s. Prin modificarea compoziției adezivului din rășini epoxidice (agent de întărire, agent de întărire, umplutură etc.), se pot obține o serie de formule adezive cu proprietăți diferite pentru a satisface diversenevoi, iar prin amestecarea cu mulți modificatori pot fi produse diverse soiuri cu proprietăți diferite. Temperatura de utilizare generală a rășinii epoxidice bisfenol A variază de la -60 până la 175°C, uneori până la 200°C pentru scurt timp. Dacă se folosește unnou tip de rășină epoxidică rezistentă la temperaturi ridicate și scăzute, temperatura de utilizare poate fi mai mare sau mai mică, iar absorbția de apă a rășinii epoxidice este scăzută.
General-Rășinile epoxidice de destinație, agenții de întărire și aditivii au multe origini și producții mari, sunt ușor de preparat, pot fi contactați-presat și poate fi folosit pe scară largă. Principalele dezavantaje ale adezivilor epoxidici: atunci cândnu este întărit, produsul întărit este în general fragil, cu rezistență slabă la decojire, crăpare și impact; aderența la materiale cu polaritate scăzută (cum ar fi polietilena, polipropilena etc.) este scăzută. Tratamentul de activare la suprafață trebuie efectuat mai întâi; unele materii prime precum diluanții activi și agenți de întărire au grade diferite de toxicitate și iritare. La proiectarea formulei, aceasta trebuie evitată pe cât posibil, iar protecția împotriva ventilației trebuie consolidată în timpul construcției.
După cum se poate observa din cele de mai sus, rășina epoxidică are proprietăți mecanice cuprinzătoare bune, în special aderență ridicată, contracție mică, stabilitate bună și proprietăți excelente de izolare electrică, care oferă o bază materială pentru adezivi, matrice compozită, acoperiri cu pulbere și alte produse.
4. Progres în tehnologia de aplicare a adezivilor epoxidici
Căldură-adezivul de rășină epoxidică rezistentă este un adeziv din rășină epoxidice modificată, care poate fi utilizat intermitent la 250°C, sau chiar pentru o lungă perioadă de timp la 400°C și pentru scurt timp la 460°C. Rășina de bază a acestui adeziv introduce în general grupuri mai rigide sau mărește crucea-densitatea de legătură a produsului întărit. De exemplu, rășinile epoxidice cu grupări fluoren, inele denaftalină și rășini epoxidice multifuncționale sau adezivii din rășini epoxidice modificate cu maleimidă și silicon pot îndeplini cerințele de scurtă durată.-termen de rezistență la temperaturi ridicate și rezistență ridicată la 460°C. În ultimii ani, odată cu dezvoltarea aparatelor electronice și a industriilor aerospațiale, cerințele pentru rezistența la temperaturi ridicate și rezistența la ablație au devenit din ce în ce mai mari. Când o aeronavă zboară cu viteză mare în atmosferă, temperatura poate ajunge uneori la mii de grade datorită încălzirii aerodinamice și chiar și a celei mai mari călduri.-materialele metalice rezistente vor fi topite. Prin urmare, pentru a reduce greutatea, materialele compozite rezistente la temperaturi înalte sunt utilizate în general pentru a înlocui materialele metalice. Chiar și în industria electronică și electrică, etanșanți care pot rezista la temperaturi ridicate de 350°C și chiar flacără-adezivi izolatori rezistenți care pot rezista la 500-1000°C au fost propuse. Agentul de întărire epoxidic din seria F dezvoltat de țara mea Aviation Corporation și agenții de întărire epoxidic din seria B, H și HE recent dezvoltați pot face ca rășina epoxidice să fie rezistentă la temperaturi ridicate de 500°C și au proprietăți excelente de ignifugare, rezistență la ablație și performanță bună a procesului.
Adezivul modificat de rășină epoxidică și metoda de preparare depășesc deficiențele fragilității și rezistența scăzută la temperatură a adezivilor epoxidici generali. Principala sa caracteristică tehnică este că rășina epoxidica modificată cu prepolimer poliuretan (componenta A) și agentul de întărire de casă (componenta B) sunt formulate într-un raport de 10:1 până la 1:1 (raportul de greutate) pentru a forma un sistem de întărire rezistent la temperaturi ridicate, dur și foarte reactiv. Prepolimerul poliuretanic este un prepolimer poliuretan polisiloxan terminat cu grupări izocianat, care este obținut prin reacția hidroxil polisiloxanului terminal și diizocianat într-o anumită proporție în anumite condiții. Prepolimerul poliuretanic este apoi utilizat pentru modificarea rășinii epoxidice. Agentul de întărire de casă este compus din diamină, compus imidazol, agent de cuplare silan, umplutură anorganică și catalizator. Acest adeziv modificat din rășini epoxidice poate fi întărit la temperatura camerei și poate fi folosit pentru o lungă perioadă de timp la 200℃ sau întărit la -5℃ cu o rezistență la temperatură de 150℃; puterea de lipire este de 15-30Mpa; T-rezistența la exfoliere este de 35-65N/cm, și are rezistență excelentă la ulei, rezistență la apă, rezistență la acizi, rezistență la alcali și rezistență la solvenți organici. Poate lipi suprafețe umede, suprafețe uleioase, metale, materiale plastice, ceramică, cauciuc dur, lemn etc.

Pentru a îmbunătăți rezistența rășinii epoxidice, rășina este în general întărită prin adăugarea unui al doilea component pentru a îmbunătăți duritatea rășinii epoxidice. Potrivit rapoartelor, există în principal întărire lichidă, întărire, întărire cu microsfere elastice, cristale lichide termotrope (TLCP) întărirea și amestecarea polimerilor, modificarea copolimerizării etc.
Modificarea de întărire a cauciucului lichid se referă, în general, la cauciucnitrilic lichid, poli, etc. care conțin grupări terminale carboxil, amină, hidroxil, tiol și epoxi, care sunt miscibile cu rășina epoxidica și precipită în timpul procesului de întărire pentru a forma două-structura de fază a „modelului insular”. Prin interacțiunea grupărilor active, se formează legături chimice la interfața celor două faze pentru a juca un rol de întărire. În ultimii ani, pe lângă utilizarea pre-a reacţionat aducti de cauciuc lichid activ pur, s-a dezvoltat la a doua generaţie folosind high-rășini epoxidice cu funcționalitate și a treia generație folosind catalizatori metaloceni pentru a prepara bloc copolimeri pentru a modifica prepolimerii epoxidici. După o astfel de modificare,nunumai rezistența la exfoliere este îmbunătățită, ci și proprietățile mecanice și termice generalenu sunt reduse semnificativ.
Adezivul epoxidic întărit cu poliuretan este format din poliuretan și rășină epoxidice pentru a forma semi-polimer de rețea permeabil (SIPN) și polimer de rețea care se întrepătrunde (IPN), care joacă un efect de miscibilitate forțată și sinergică, astfel încât poliuretanul extrem de elastic și rășina epoxidica cu aderență bună sunt combinate organic, iar un efect de întărire bun se obține prin complementaritate și întărire.
Singur-umiditatea componentei la temperatura camerei-adeziv epoxidic de întărire este un adeziv epoxidic întărit cu ketimină modificată ca agent de întărire. Caracteristicile sale sunt că poate fi întărită în condiții de umiditate și temperatură scăzută și poate îmbunătăți rezistența la temperatură și rezistența la coroziune a produselor întărite cu rășină epoxidică. Agent de întărire cu ketimină modificată fenolic, este mai întâi reacţionat cu formaldehidă şi m-fenilendiamină pentru a forma amină fenolică, apoi a reacţionat cu metil izobutil cetonă pentru a forma cetimină modificată cu fenolic. În prezent, China lucrează din greu pentru a studia tehnologia de întărire rapidă a adezivilor epoxidici cu întărire rapidă la temperatură scăzută și umiditate scăzută. În prezent, cei doi-Componenta adeziv epoxidic de întărire la temperatura camerei dezvoltat în China poate rezista la temperaturi de 200-260℃, până la 275℃ și se poate gelifica în 2-6 minute la 25℃, se întărește complet în 3-8 ore, iar rezistența la exfoliere a întăririi polieter-diaminei poate ajunge la 4-5kN/m. Scăzut-Adezivul epoxidic cu întărire rapidă la temperatură este fabricat din rășină epoxidica bisfenol F. Este combinat cu difenil decil fosfit, DMP-30 etc. și se poate vindeca rapid la -5℃. A fost dezvoltat și aplicat în domeniul ingineriei civile. Este utilizat în principal pentru lipirea betonului „inginerie integrală”, repararea clădirilor, repararea produselor și lipirea materialelor de construcție. În ingineria construcțiilor, poate înlocuiniturile, sudarea și alte procese de conectare structurală și este folosit pentru a lipi diverse plăci de marmură și artificiale.
Ridicat-Tehnologia de reparare a materialelor compozite de rezistență este tendința viitoare de dezvoltare a anti externe-Tehnologia de reparare a stratului de coroziune pentru conductele de petrol și gaze. Este o tehnologie care folosește înaltă-matrice de rășină de performanță pentru a lipi materialele armate pentru a forma o structură de protecție, astfel încât are rezistență ridicată la compresiune și tracțiune și forță de lipire. În timpul construcției de reparație,nu estenevoie să opriți conducta sau să reduceți presiunea. În același timp, are avantajele funcționării simple și convenabile, instruirii ușoare a personalului din construcții, efect bun de armare și beneficii economice semnificative. Tehnologia de reparare a materialelor compozite poate fi efectuată-construcția șantierului și în-întărire situ. Procesul de construcție este în flacără deschisă, sigur și convenabil. În al treilea rând, rezistența materialelor compozite armate cu fibră de sticlă, fibră de carbon sau țesătură este mult mai mare decât cea a oțelului obișnuit, ceea ce face ca eficiența reparației și armăturii materialului compozit să fie mai mare; materialele compozite sunt proiectabile și pot fi vizate în grosime,număr de straturi, distribuție a fibrei și alte aspecte în funcție de gradul de deteriorare a defectului și condițiile de stres, iar fiabilitatea reparației este ridicată; adezivul interstrat din fibră de sticlă sau rășină armată cu fibră de carbon-Materialele compozite pe bază de materiale au o bună aderență la interfață, etanșare și o rezistență excelentă la coroziune cu metal, ceea ce poate reduce considerabil deteriorarea secundară a coroziunii în timpul funcționării conductei. În tehnologia de reparare a materialelor compozite, selecția adezivului are o influență vitală asupra performanței sale de protecție.
Atunci când poliuretanul este folosit pentru a întări adeziv cu rășini epoxidice, segmentul de lanț de poliuretan pătrunde în segmentul de lanț de rășină epoxidica pentru a forma o structură de rețea polimerică interpenetrantă. (IPN) sau un semi-structura rețelei polimerice întrepătrunse (SIPN). Deoarece poliuretanul și rășina epoxidă au solubilități diferite, materialele IPN prezintă grade diferite de separare a fazelor, dar din cauza încurcăturii reciproce dintre rețele, apare „miscibilitatea forțată”, ceea ce crește compatibilitatea; iar odată ce polimerul este încrucișat-legată, rețeaua care se încurcă reciproc fixează regiunea de fază. Deoarece particulele de poliuretan sunt dispersate în faza continuă de rășină epoxidică, duritatea sistemului este crescută, concentrația de tensiuni a materialului solidificat este dispersată și rezistența la forfecare este crescută. Odată cu creșterea cantității de poliuretan adăugată, rezistența la forfecare crește treptat, dar când conținutul de poliuretan depășește 13,04%, gradul de întrepătrundere al structurii rețelei polimerice interpenetrante formată din poliuretan/rășina epoxidică a ajuns la saturație. Creșteți și mai mult cantitatea de poliuretan, rețeaua polimerică interpenetrantă va avea o întrepătrundere excesivă, poliuretanul și rășina epoxidica se vor separa, se vor forma fisuri, iar compatibilitatea poliuretanului și a rășinii epoxidice va scădea brusc. Prin urmare, în ceea ce privește rezistența la forfecare, cantitatea optimă de poliuretan este de 13,04%. Rezistența la exfoliere este legată în principal de performanța de lipire și flexibilitatea adezivului din rășini epoxidice. Legea de modificare a sistemului de structură a rețelei polimerice interpenetrante format din poliuretan și rășină epoxidice arată că odată cu creșterea cantității de poliuretan adăugată, flexibilitatea produsului întărit crește mai întâi și apoi scade, astfel încât rezistența la exfoliere a adezivului din rășină epoxidice va crește mai întâi și apoi scade odată cu creșterea cantității de poliuretan adăugată. Când poliuretanul ajunge la 20%, rezistența la exfoliere începe să scadă odată cu creșterea cantității de poliuretan adăugată. Prin urmare, pentru rezistența la exfoliere, cea mai bună doză de poliuretan este de 20%.
Dintrenumeroasele tehnologii de întărire cu rășini epoxidice, efectul de întărire al elastomerilor reprezentat de poliuretan este cel mai semnificativ. Cu toate acestea, rășina epoxidică este o rășină termoplastică liniară șinu se va întări de la sine. Doar prin adăugarea unui agent de întărire pentru a-l încrucișa-legat de o structură liniară la o structură de plasă sau de corp poate fi vindecat. Prin urmare, în timp ce utilizați poliuretan pentru a întări rășina epoxidice, trebuie adăugat un agent de întărire pentru a-l face să îndeplinească cerințele de performanță de întărire în timpul construcției. Rășina epoxidica conține mai multe inele benzenice sau inele heterociclice, iar lanțul molecularnu este flexibil. Rășina epoxidică întărită are o cruce înaltă-structură de legătură, carenu este ușor de deformat. Ca urmare, adezivii din rășini epoxidice au deficiențe precum duritatea insuficientă, crăparea fragilă ușoară, rezistența scăzută la exfoliere și rezistența scăzută la impact, ceea ce limitează foarte mult aplicarea acestora. Prin urmare, modificarea de întărire a rășinii epoxidice are o semnificație practică importantă și perspective de aplicare pentru aplicarea acesteia în repararea conductelor.
În practică, sunt adeseanecesari adezivi care pot fi întăriți la temperatura camerei și utilizați în medii cu temperaturi ridicate. De exemplu, adezivii structurali utilizați în construcțiinu trebuie doar să poată rezista la temperaturi ridicate pentru a preveni prăbușirea totală a clădirii în caz de incendiu, darnicinu pot fi încălziți și vindecați din cauza suprafeței mari de lipire. Cu toate acestea, adezivii EP cu întărire la temperatura camereinu pot fi utilizați în general la temperaturi ridicate și la căldură-adezivii EP rezistenți trebuie adesea încălziți pentru a se întări complet. Așa-numită întărire la temperatura camerei se referă de obicei la o metodă de întărire care se poate gelifica în câteva minute sau ore la temperatura camerei (20-30°C), și se întărește complet în 7 zile și atinge puterea utilizabilă. Deși s-au făcut unele progrese în ceea ce privește adezivii care se întăresc la temperatura camerei și sunt utilizați la temperaturi ridicate, există încă un decalaj considerabil întrenevoi și viitor. În viitor, ar trebui să consolidăm cercetările privind mecanismul de întărire al adezivilor EP, să dezvoltăm agenți de întărire activi multifuncționali, să sintetizămnoi rășini cu matrice EP multifuncționale, să explorămnoi metode de modificare șinoi materiale de umplutură pentru rășinile EP și să dezvoltăm cercetarea și dezvoltarea adezivilor în direcție. de conservare a resurselor și de mediu prietenos pe baza îmbunătățirii performanței.
Sursa articol: Global Polyurethane
Exonerare de responsabilitate: articolele publicate pe contul public WeChat al Societății Chinei de Materiale Compozite sunt utilizatenumai pentru schimbul și partajarea de expertiză a materialelor compozite și de informații despre piață șinu sunt utilizate înniciun scop comercial. Dacă orice persoană sau organizație are îndoieli cu privire la drepturile de autor ale articolului sau la autenticitatea și acuratețea conținutului acestuia, vă rugăm săne contactați cât mai curând posibil. Ne vom ocupa de ea în timp util.
Titlul original: "[Informații compozite] Clasificarea, caracteristicile de performanță și analiza aplicării adezivilor din rășini epoxidice"