[Информация о композитах] Классификация, эксплуатационные характеристики и анализ применения клеев на основе эпоксидных смол.

Клеи на основе эпоксидной смолы состоят из эпоксидной смолы в качестве основного компонента. На концах макромолекул смолы имеются эпоксидные группы, гидроксильные группы и эфирные связи между цепями, а гидроксильные группы и эфирные связи будут продолжать образовываться в процессе отверждения. В структуре присутствуют бензольные кольца и гетероциклы. Эти структуры определяют отличные характеристики клеев на основе эпоксидной смолы. Клеи на основе эпоксидной смолы представляют собой клей с длительной историей использования и чрезвычайно широким применением. Благодаря своей прочности, разнообразию и превосходной адгезии к различным склеиваемым поверхностям клеи на основе эпоксидной смолы получили широкое признание среди пользователей. Они участвовали и ускорили технологическую революцию в некоторых отраслях промышленности. Эпоксидные смолы можно использовать для склеивания металлов, стекла, керамики, многих пластмасс, дерева, бетона и некоторых других поверхностей.
Более 10% В качестве клеев используются эпоксидные смолы производства США. В прошлом модификация эпоксидных смол ограничивалась каучуком, например карбоксилом.-концевой нитрильный каучук, гидроксил-нитриловый каучук с концевыми группами, полисульфидный каучук и т. д. В последние годы модификация эпоксидной смолы постоянно углубляется, и методы модификации меняются с каждым днем, например, метод взаимопроникающей сетки, метод химической сополимеризации и т. д., особенно жидкокристаллический. Метод упрочнения и метод упрочнения наночастицами являются горячими точками исследований в последние годы. С созданием модели развития «масштабирования, высокой очистки, уточнения, специализации, сериализации и функционализации» исследования модификации эпоксидной смолы меняются с каждым днем, и они стали в центре внимания в отрасли. Это будет способствовать дальнейшему и более широкому применению эпоксидной смолы в хозяйственном строительстве и жизни людей.
1. Эпоксидные клеи с отличными характеристиками имеют широкий спектр применения.
Клеевое соединение (связь, связь, связь, связь) относится к технологии соединения поверхностей однородных или гетерогенных объектов клеями, которая имеет характеристики распределения напряжений, непрерывного клеевого полотна, легкого веса или герметизации, а также низкую температуру процесса в большинстве процессов. Клеевое соединение особенно подходит для соединения различных материалов разной толщины, ультра-тонкие спецификации и сложные компоненты. Клеи развиваются быстрее всего в последние поколения, имеют широкий спектр областей применения и оказывают значительное влияние на прогресс высоких технологий.-техническая наука и техника и улучшение повседневной жизни людей. Поэтому очень важно исследовать, разрабатывать и производить различные типы клеев.
Клей эпоксидной смолы — это общий термин для обозначения соединения, которое содержит две или более эпоксидные группы в молекулярной структуре и может образовывать три-пространственный крест-связанное отверждающее соединение при соответствующих химических реагентах и ​​условиях.
Клеи на основе эпоксидной смолы представляют собой жидкие или твердые клеи, состоящие из эпоксидных смол, отвердителей, пластификаторов, ускорителей, разбавителей, наполнителей, связующих веществ, антипиренов, стабилизаторов и т. д. Среди них незаменимыми компонентами являются эпоксидные смолы, отвердители и упрочнители. и другие добавляются или нет в зависимости от потребностей. Процесс склеивания эпоксидных клеев представляет собой сложный физический и химический процесс, включающий такие этапы, как пропитка, адгезия и отверждение, и, наконец, создает три-пространственный крест-связанная структура отвержденного продукта, объединяющая склеенные вещества в единое целое.
Существует множество видов эпоксидных клеев. Среди всех типов эпоксидных смол эпоксидная смола с бисфенолом А является самой крупной и наиболее широко используемой разновидностью. По молекулярной массе его можно разделить на низкий, средний, высокий и ультра.-эпоксидные смолы с высоким молекулярным весом (полифенолоксидные смолы). Смолы с низкой молекулярной массой можно отверждать при комнатной или высокой температуре, а эпоксидные смолы с высокой молекулярной массой необходимо отверждать при высокой и сверхвысокой температуре.-Полифенольные смолы с высоким молекулярным весом не требуют использования отвердителей и могут образовывать прочные пленки при высоких температурах. Благодаря последовательным предложениям различных теорий адгезии и-Углубленный прогресс фундаментальных исследовательских работ, таких как химия клея, реология клея и механизм разрушения клея, производительность, разнообразие и применение клеев развивались семимильными шагами. Эпоксидные смолы и системы их отверждения также стали важным классом клеев с отличными характеристиками, многочисленными разновидностями и широкой адаптируемостью благодаря своим уникальным и превосходным характеристикам, а также постоянному появлению новых эпоксидных смол, новых отвердителей и добавок.
В последние годы высокий-прочное и легкое волокно-армированные композитные материалы постепенно стали использоваться в ультра-средах с низкой температурой и исследованиях в области ультра-Низкотемпературные характеристики эпоксидных смол также все более усиливаются. исследования моей страны достигли определенного прогресса в плане использования матричного материала для композитных резервуаров с жидким водородом, а также матричного материала для клеев, пропиточных материалов и волокон.-армированные композиционные материалы в области сверхпроводимости. Чистая эпоксидная смола имеет высокую проходимость.-плотность соединения, и даже при комнатной температуре он имеет такие недостатки, как хрупкость, низкая ударная вязкость и плохая ударопрочность. Поскольку смоляная матрица композиционного материала обычно требует отверждения при очень высокой температуре. В процессе охлаждения после отверждения внутри матрицы смолы возникает термическое напряжение из-за термоусадки. Когда температура падает с комнатной до ультра-низкая температура (ниже -150°С), внутренние напряжения, создаваемые термической усадкой в ​​матрице, будут более значительными. Как только термическое напряжение превысит прочность самой смолы, это приведет к разрушению матрицы смолы. Таким образом, повышение ударной вязкости имеет решающее значение для использования эпоксидной смолы при сверхвысоких температурах.-низкие температуры.
В настоящее время основным методом улучшения ультра-Низкотемпературная вязкость эпоксидной смолы заключается в использовании гибких алифатических смол, жидких каучуков и гибких отвердителей для придания эпоксидной смоле жесткости. Поскольку такие материалы имеют низкую температуру стеклования и большой свободный объем при комнатной температуре, при понижении температуры до ультра-При низких температурах система смол будет производить большую термическую усадку, что приводит к большому тепловому напряжению, что ограничивает ее применение при сверхвысоких температурах.-низкие температуры. Смешение и модификация высоких-термопласты и эпоксидные смолы с эксплуатационными характеристиками при комнатной температуре могут обеспечить превосходные свойства обоих компонентов системы смешивания, то есть, сохраняя высокий модуль термореактивных смол, она также обладает высокой прочностью термопластов.
Производительность склеивания (прочность, термостойкость, коррозионная стойкость, непроницаемость и т. д.) Использование клеев зависит не только от их структуры и характеристик, а также структуры и клеящих свойств поверхности склеиваемого материала, но также от конструкции соединения, приготовления клеев и процессов склеивания, а также ограничивается окружающей средой. Поэтому применение эпоксидных клеев является систематическим проектом. Для достижения наилучших результатов эффективность эпоксидных клеев должна быть адаптирована к вышеуказанным факторам, влияющим на качество склеивания. При использовании эпоксидных клеев одной и той же формулы для склеивания объектов с разными свойствами, при использовании разных условий склеивания или в разных условиях использования их характеристики будут сильно различаться, и при их применении следует уделять пристальное внимание.

Эпоксидные клеи в основном состоят из двух частей: эпоксидной смолы и отвердителя. Для улучшения определенных свойств и соответствия различным применениям также могут быть добавлены вспомогательные материалы, такие как упрочнители, разбавители, промоторы, связующие агенты и т. д. Из-за высокой прочности склеивания и универсальности эпоксидных клеев их когда-то называли «универсальными».-целевой клей» и «прочный клей». Они широко используются в авиации, аэрокосмической отрасли, автомобилестроении, машиностроении, строительстве, химической, легкой промышленности, электронике, электроприборах и в повседневной жизни.
Благодаря все более обоснованным законам и правилам по защите окружающей среды в моей стране, а также повышению осведомленности людей о своем здоровье, экологически чистые эпоксидные клеи хорошего качества, не загрязняющие окружающую среду и соответствующие международным стандартам, постепенно становятся основной продукцией синтетических клеев.
2. Молекулярная структура и видовая классификация эпоксидных клеев.
Эпоксидная смола Эпоксидная смола представляет собой полимерное соединение с двумя или более эпоксидными группами в молекуле и относительно низкой молекулярной массой. 1. Классификация Существует множество разновидностей и марок эпоксидных смол, но эпоксидную смолу с глицидиловым эфиром бисфенола А обычно называют эпоксидной смолой с бисфенолом А, которая является наиболее важным типом. Это составляет 90% от общего выпуска эпоксидных смол. Эпоксидная смола с бисфенолом А. Эпоксидная смола с бисфенолом А также известна как обычная эпоксидная смола и стандартная эпоксидная смола. Его зовут Е-типа эпоксидной смолы в Китае. Его получают поликонденсацией бисфенола. (БФА или ДПП) и эпихлоргидрин (ЭХ) под гидроксидом натрия: в зависимости от соотношения сырья, условий реакции и принятого метода можно получить вязкую жидкость с низкой относительной молекулярной массой и высокую относительную молекулярную массу, твердое вещество с высокой температурой размягчения и различными степенями полимеризации. Средняя относительная молекулярная масса составляет 300-7000. По внешнему виду представляет собой почти бесцветную или светло-желтую прозрачную вязкую жидкость или хлопьевидное хрупкое твердое вещество. Эпоксидная смола сама по себе представляет собой термопластичный линейный полимер. При нагревании вязкость жидкой смолы уменьшается, а твердая смола размягчается или плавится. Растворим в органических растворителях, таких как ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон, этилацетат, бензол, толуол, ксилол, безводный этанол, этиленгликоль и т. д. Эпоксидная смола с гидрогенизированным бисфенолом А. Химическое название эпоксидной смолы с гидрированным бисфенолом А — гидрогенизированный бисфенол А, диглицидил. эфир, который получают конденсацией гексагидробисфенола А, полученного гидрированием бисфенола А эпихлоргидрином при катализе гидроксида натрия. Это эпоксидная смола с очень низкой вязкостью, длительным временем гелеобразования и хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям.
Химическое название эпоксидной смолы бисфенола F — диглицидиловый эфир бисфенола F, называемый DGEBF или BPF, который представляет собой бесцветную или светло-желтую прозрачную вязкую жидкость, получаемую путем взаимодействия фенола и формальдегида под кислотным катализатором с образованием бисфенола F, а затем реакции с эпихлоргидрин при катализе гидроксида натрия; химическое название эпоксидной смолы бисфенола S — масляный эфир диглицидилглицирризина бисфенола S, называемый BPS или KGEBS, который получается с помощью бисфенола S и эпихлоргидрина при катализе гидроксида натрия. Эпоксидная смола с бисфенолом S обладает высокой термостойкостью, а температура тепловой деформации составляет 60°С.-На 700°С выше, чем у эпоксидной смолы с бисфенолом А. Отвержденный продукт стабилен и обладает хорошей устойчивостью к растворителям. Эпоксидная смола бисфенол Р синтезируется из 3-хлорпропилен и фенол в качестве основного сырья, а затем поликонденсируют с эпихлоргидрином в присутствии гидроксида натрия. Эпоксидная смола с бисфенолом P обладает высокой гибкостью молекулярной цепи, хорошей текучестью при низких температурах, более низкой вязкостью, чем эпоксидная смола с бисфенолом A, а также более высокой прочностью на сжатие и ударной вязкостью, чем эпоксидная смола с бисфенолом A.
Новолачные эпоксидные смолы в основном включают фенольные эпоксидные смолы на основе линейных фенольных эфиров и o-крезоловые линейные фенольно-фенольные эпоксидные смолы, а также новолачные эпоксидные смолы резорцинольного типа. Кроме того, тетрафенолэтановая эпоксидная смола также относится к фенольным эпоксидным смолам; фенол-новолачная эпоксидная смола (ЭПН) представляет собой линейную фенольную смолу, полученную реакцией конденсации фенола и формальдегида в кислой среде, а затем конденсированную избытком эпихлоргидрина в присутствии гидроксида натрия с получением линейной коричневой вязкой жидкости или полужидкости.-твердый; о-Крезол-новолачная эпоксидная смола представляет собой линейную о-крезолфенольная смола, полученная конденсацией о-крезол и формальдегид, а затем прореагировали с эпихлоргидрином в присутствии гидроксида натрия и получили после многократного-стадийная обработка для получения твердого вещества от желтого до янтарного цвета; эпоксидно-резорцин-формальдегидная смола имеет химическое название резорцин-формальдегид-тетраглицидиловый эфир, который представляет собой тетрафункциональную фенольную смолу, полученную реакцией резорцина и формальдегида с щавелевой кислотой в качестве катализатора. Затем его поликонденсируют с эпихлоргидрином в присутствии гидроксида натрия с получением оранжевого цвета.-желтая вязкая жидкость; химическое название тетрафенолэтановой эпоксидной смолы — тетрафенолэтанглицидиловый эфир. (ПГЕЕ), который получают взаимодействием фенола с глиоксалем в присутствии кислотного катализатора с получением тетрафенола этана, а затем взаимодействием с эпихлоргидрином при катализе гидроксида натрия; нафтолфенольная эпоксидная смола (ЕЕПН) синтезируется путем поликонденсации-нафтол с раствором формальдегида для получения линейной фенольной смолы, а затем реакцию с эпихлоргидрином под катализом гидроксида натрия; фторированная эпоксидная смола имеет плотную молекулярную структуру за счет введения атомов фтора и углерода.-Атомы фтора плотно расположены вокруг основной цепи смолы. Таким образом, поверхностное натяжение, коэффициент трения и показатель преломления очень низкие, и он обладает превосходной коррозионной стойкостью, износостойкостью, термостойкостью, устойчивостью к загрязнению и долговечностью. Однако он дорог и не может быть использован в общих целях.
Полиуретановая эпоксидная смола, также известная как эпоксидно-уретановая смола, производится путем реакции полиэстера. (или эфир) полиол с эпихлоргидрином в присутствии BF3 и NaOH с получением глицидилового эфира полиола, который затем поликонденсируют с диизоцианатом; Силикон-эпоксидная смола представляет собой эпоксид, содержащий в своей молекулярной структуре кремний, который поликонденсирован с полиметилфенилсилоксаном и эпоксидной смолой. Толуол — раствор, однородная жидкость светло-желтого цвета; Органическую титановую эпоксидную смолу получают путем взаимодействия гидроксильной группы эпоксидной смолы с бисфенолом А с н.-бутилтитанат. Поскольку в смолу введен металлический элемент титан, это не только решает проблемы повышенного водопоглощения, снижения влагостойкости и электрических свойств, вызванные наличием гидроксильных групп, но и потому, что атомы кислорода с Р-электронами в смоле непосредственно связаны с атомами титана с электронными вакансиями D, в результате чего P-Эффект D-сопряжения в макромолекулярной цепи, что значительно повышает устойчивость к тепловому старению и имеет лучшие диэлектрические свойства. Внешний вид: от желтого до янтарного цвета.-вязкая прозрачная жидкость.
Благодаря постоянному развитию высоких-техника и технологии. В последние годы модификация эпоксидной смолы постоянно углубляется, и широко используются такие методы, как взаимопроникающая сетка, химическая сополимеризация и упрочнение наночастиц. Появляется все больше и больше разновидностей высоких-эксплуатационные клеи на основе эпоксидной смолы.
Разновидностей клеев на основе эпоксидных смол множество, а методы классификации и показатели классификации до сих пор не унифицированы. Обычно классифицируют по следующим методам. Классификация по форме клеев: типа растворителя-бесплатные клеи, (органический) растворитель-клеи на основе воды-клеи на основе (который можно разделить на воду-тип эмульсии и вода-растворимый тип), клеи-пасты, клеи-пленки (эпоксидная пленка), и т. д.
Классификация по условиям отверждения: клей холодного отверждения. (нет-клей термоотверждения). Делится на низкие-клей температурного отверждения, температура отверждения <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℃; другие клеи отверждения, такие как клеи светоотверждения, клеи отверждения для влажной поверхности и воды, клеи латентного отверждения и т. д.
Классификация по прочности склеивания: Структурные клеи обладают высокой прочностью на сдвиг и растяжение, а также должны иметь высокую неравномерность натяжения.-от прочности, чтобы склеенные соединения могли выдерживать такие нагрузки, как вибрация, усталость и удары, в течение длительного времени. В то же время он также должен обладать высокой термостойкостью и атмосферостойкостью; Конструкционные клеи со вторичным напряжением выдерживают средние нагрузки, обычно с прочностью на сдвиг 17.-25 МПа и неравномерное натяжение-от силы 20-50кН/м; нет-конструкционные клеи, то есть общие-клеи специального назначения. Его прочность при комнатной температуре все еще относительно высока, но с повышением температуры прочность сцепления быстро снижается. Его можно использовать только в частях с небольшим напряжением.
Классификация по использованию: общая-целевые клеи, специальные клеи, такие как высокие-термостойкие клеи (используя температуру ≥150℃), низкий-термостойкие клеи (устойчив к -50 ℃ или ниже температуры), деформационные клеи (для вклейки тензорезисторов), токопроводящие клеи, герметики (вакуумная герметизация, механическая герметизация), оптические клеи (бесцветные и прозрачные, устойчивые к световому старению, оптические детали с одинаковым показателем преломления), коррозия-стойкие клеи, конструкционные клеи и т. д. Его также можно классифицировать по типу отвердителя, например амин.-отвержденный эпоксидный клей, ангидрид-затвердевший клей и т. д. Его также можно разделить на две части.-компонентный клей и один-компонентный клей, чистый эпоксидный клей и модифицированный эпоксидный клей.

3. Эксплуатационные характеристики эпоксидных клеев
Как правило, эпоксидная смола содержит в своей структуре гидроксильные и эфирные связи, что делает ее очень клейкой. Из-за этих полярных групп на соседних интерфейсах могут возникать электромагнитные силы. В процессе отверждения в результате химической реакции с отвердителем могут образовываться эфирные группы и эфирные связи. Он не только обладает высокой когезией, но и обеспечивает прочную адгезию. Таким образом, эпоксидные клеи обладают высокой прочностью сцепления со многими материалами, такими как металлы, пластмассы, стекло, дерево, волокна и т. д., что широко известно как «универсальный клей».
Молекулы эпоксидной смолы расположены плотно, и в процессе отверждения низкомолекулярные вещества не выпадают в осадок. Кроме того, из него можно приготовить растворитель.-свободные клеи, поэтому степень усадки обычно низкая. При выборе соответствующих наполнителей коэффициент усадки можно снизить до 0,1.-0,2%.
Наличие в структуре эпоксидной смолы стабильных бензольных колец и эфирных цепей, а также плотная структура после отверждения определяют, что эпоксидные клеи обладают сильной устойчивостью к воздействию атмосферы, влаги, химических сред, бактерий и т. д., поэтому их можно использовать во многих сферах. суровые условия.
Эпоксидные клеи обладают сильной силой сцепления и высокой прочностью сцепления; небольшая усадка и стабильные размеры. Клеи на основе эпоксидных смол при отверждении практически не выделяют низкомолекулярных продуктов. На коэффициент линейного расширения меньше влияет температура, поэтому стабильность размеров склеенных деталей хорошая; отвержденный продукт клея эпоксидной смолы обладает отличными электроизоляционными свойствами, объемное сопротивление составляет 1013~1016Ω.см, а диэлектрическая прочность 30~50КВ.Мм-1. Молекулы эпоксидной смолы содержат эфирные связи, молекулярные цепи плотно расположены, а поперечные-Плотность соединения большая, поэтому он обладает хорошей устойчивостью к растворителям, маслостойкости, кислотостойкости, щелочестойкости, водостойкости и другим свойствам, особенно сильной щелочестойкости; эпоксидная смола имеет хорошую совместимость со многими резинами. (эластомеры) и термопластичные смолы, и даже происходят химические реакции; обладает хорошей диспергируемостью с наполнителями и может изменять свойства клея эпоксидной смолы в широком диапазоне; обладает хорошей технологичностью, удобен в использовании, малотоксичен и менее вреден; смола содержит много бензольных колец и гетероциклов, молекулярная цепь менее гибкая, и поперечное сечение-связанную структуру после отверждения нелегко деформировать. Незакаленный клей на основе эпоксидной смолы имеет низкую прочность, относительно хрупок, имеет очень низкую прочность на отслаивание и не устойчив к ударам и вибрации.
Эпоксидная смола содержит множество полярных групп и высокоактивные эпоксидные группы, поэтому она обладает прочной адгезией к различным полярным материалам, таким как металл, стекло, цемент, дерево, пластик, особенно к материалам с высокой поверхностной активностью. В то же время когезионная прочность изделий, отверждаемых эпоксидной смолой, также очень велика, поэтому прочность сцепления очень высока. При отверждении эпоксидной смолы практически не образуются низкомолекулярные летучие вещества. Объемная усадка клеевого слоя небольшая, около 1% до 2%, которая является одной из разновидностей с наименьшей усадкой при затвердевании среди термореактивных смол. После добавления наполнителей его можно уменьшить до менее 0,2.%. Коэффициент линейного расширения продуктов, отверждаемых эпоксидной смолой, также очень мал. Поэтому внутреннее напряжение невелико и мало влияет на прочность соединения. Кроме того, ползучесть изделий, отвержденных эпоксидной смолой, невелика, поэтому стабильность размеров клеевого слоя хорошая. Существует множество разновидностей эпоксидных смол, отвердителей и модификаторов. Благодаря разумному и оригинальному дизайну формулы клей может иметь необходимую технологичность. (такие как быстрое отверждение, отверждение при комнатной температуре, отверждение при низкой температуре, отверждение в воде, низкая вязкость, высокая вязкость и т. д.) и требуемая производительность (такие как устойчивость к высоким температурам, устойчивость к низким температурам, высокая прочность, высокая гибкость, устойчивость к старению, электропроводность, магнитная проводимость, теплопроводность и т. д.). Обладает хорошей совместимостью и реакционной способностью с различными органическими веществами. (мономеры, смолы, каучуки) и неорганические вещества (такие как наполнители и т. д.)Его легко сополимеризовать, сшивать, смешивать, наполнять и выполнять другие модификации для улучшения характеристик клеевого слоя. Он может противостоять коррозии в различных средах, таких как кислоты, щелочи, соли и растворители.
В зависимости от типа выбранного отвердителя эпоксидные клеи могут отверждаться при комнатной, средней или высокой температуре. Обычно для отверждения требуется контактное давление от 0,1 до 0,5 МПа. Большинство клеев на основе эпоксидной смолы не содержат растворителей и просты в использовании. Строительная вязкость эпоксидных клеев общего назначения. Применимый период и скорость отверждения можно регулировать с помощью формулы в соответствии с различными требованиями. Это не только позволяет легко обеспечить качество склеивания, но и упрощает процесс отверждения и оборудование. После отверждения эпоксидной смолы можно получить хорошие электроизоляционные свойства; напряжение пробоя >35кВ/мм, объемное сопротивление >1015Ω.см, диэлектрическая проницаемость составляет от 3 до 4 (50 Гц), а сопротивление дуги составляет от 100 до 140 с. Путем изменения состава клея на основе эпоксидной смолы (отвердитель, упрочнитель, наполнитель и т. д.)Для удовлетворения различных потребностей можно получить ряд рецептур клеев с различными свойствами, а путем смешивания со многими модификаторами можно получить различные сорта с разными свойствами. Общая температура использования эпоксидной смолы с бисфенолом А колеблется от -от 60 до 175°С, иногда до 200°С на короткое время. Если используется новый тип эпоксидной смолы, устойчивой к высоким и низким температурам, температура использования может быть выше или ниже, а водопоглощение эпоксидной смолы низкое.
Общий-Эпоксидные смолы, отвердители и добавки специального назначения имеют различное происхождение и большую производительность, их легко приготовить, они могут быть контактными.-прессован и может использоваться в больших масштабах. Основные недостатки эпоксидных клеев: в незакаленном состоянии отвержденный продукт обычно хрупкий, плохо отслаивается, растрескивается и ударостоек; адгезия к материалам с низкой полярностью (например, полиэтилен, полипропилен и т. д.) низкий. Сначала необходимо провести активационную обработку поверхности; некоторые сырьевые материалы, такие как активные разбавители и отвердители, имеют разную степень токсичности и раздражения. При проектировании формулы ее следует по возможности избегать, а защиту вентиляции следует усилить во время строительства.
Как видно из вышеизложенного, эпоксидная смола обладает хорошими комплексными механическими свойствами, особенно высокой адгезией, небольшой усадкой, хорошей стабильностью и отличными электроизоляционными свойствами, которые обеспечивают материальную основу для клеев, композиционной матрицы, порошковых покрытий и других продуктов.
4. Прогресс в технологии нанесения эпоксидных клеев.
Нагревать-стойкий клей на основе эпоксидной смолы представляет собой клей, изготовленный из модифицированной эпоксидной смолы, который можно использовать периодически при температуре 250°С.°С, или даже длительное время при 400°С, и кратковременно при 460°C. Базовая смола этого клея обычно создает более жесткие группы или увеличивает поперечное сечение.-плотность связки отвержденного продукта. Например, эпоксидные смолы с флуореновыми группами, нафталиновыми кольцами и многофункциональные эпоксидные смолы или клеи на основе эпоксидных смол, модифицированные малеимидом и силиконом, могут отвечать требованиям короткого-высокая термостойкость и высокая прочность при 460°C. В последние годы, с развитием электронной техники и аэрокосмической промышленности, требования к устойчивости к высоким температурам и стойкости к абляции становятся все выше и выше. Когда самолет летит на большой скорости в атмосфере, температура иногда может достигать тысяч градусов из-за аэродинамического нагрева, а то и самого жара.-устойчивые металлические материалы будут расплавлены. Поэтому для снижения веса вместо металлических материалов обычно используются устойчивые к высоким температурам композиционные материалы. Даже в электронной и электротехнической промышленности используются герметики, выдерживающие высокие температуры до 350°С.°C и даже пламя-стойкие изоляционные клеи, выдерживающие 500-1000°C были предложены. Отвердитель эпоксидной смолы серии F, разработанный Авиационной корпорацией моей страны, и недавно разработанные отвердители серии B, H и HE могут сделать эпоксидную смолу устойчивой к высоким температурам до 500°С.°C и обладают превосходными огнезащитными свойствами, стойкостью к абляции и хорошими технологическими характеристиками.
Модифицированный клей на основе эпоксидной смолы и метод его приготовления устраняют недостатки хрупкости и плохой термостойкости обычных эпоксидных клеев. Его основная техническая особенность заключается в том, что эпоксидная смола, модифицированная полиуретановым преполимером. (компонент А) и домашний отвердитель (компонент Б) формулируются в соотношении от 10:1 до 1:1. (весовое соотношение) для образования устойчивой к высоким температурам, прочной и высокореактивной системы отверждения. Полиуретановый преполимер представляет собой полисилоксановый полиуретановый преполимер с концевыми изоцианатными группами, который получают путем взаимодействия концевого гидроксиполисилоксана и диизоцианата в определенной пропорции при определенных условиях. Затем полиуретановый преполимер используется для модификации эпоксидной смолы. Самодельный отвердитель состоит из диамина, соединения имидазола, силанового связующего агента, неорганического наполнителя и катализатора. Этот модифицированный клей на основе эпоксидной смолы можно отверждать при комнатной температуре и использовать в течение длительного времени при температуре 200 ℃ или отверждать при -5 ℃ с термостойкостью 150 ℃; прочность сцепления 15-30 МПа; Т-прочность на отслаивание 35-65Н/см, и он обладает превосходной маслостойкостью, водостойкостью, кислотостойкостью, щелочестойкостью и устойчивостью к органическим растворителям. Может склеивать влажные поверхности, маслянистые поверхности, металлы, пластмассы, керамику, твердую резину, дерево и т. д.

Чтобы повысить прочность эпоксидной смолы, ее обычно упрочняют путем добавления второго компонента для повышения прочности эпоксидной смолы. По имеющимся данным, в основном речь идет о жидкой закалке, закалке, закалке эластичных микросфер, термотропных жидких кристаллах. (ТЛКП) упрочнение и смешивание полимеров, модификация сополимеризацией и т. д.
Модификация повышения ударной вязкости жидкого каучука обычно относится к жидкому нитрильному каучуку, поли и т. д., содержащему концевые карбоксильные, аминные, гидроксильные, тиоловые и эпоксидные группы, которые смешиваются с эпоксидной смолой и выпадают в осадок в процессе отверждения с образованием двухкомпонентной смолы.-фазовая структура «островной модели». В результате взаимодействия активных групп на границе раздела двух фаз образуются химические связи, которые играют упрочняющую роль. В последние годы, помимо использования пре-прореагировавших аддуктов чистого активного жидкого каучука, он разработал второе поколение с использованием высоких-функциональные эпоксидные смолы и третьего поколения с использованием металлоценовых катализаторов для получения блок-сополимеров для модификации эпоксидных преполимеров. После такой модификации не только улучшается прочность на отслаивание, но и общие механические и термические свойства существенно не ухудшаются.
Эпоксидный клей, усиленный полиуретаном, состоит из полиуретана и эпоксидной смолы, образуя полу-полимер с проницаемой сеткой (СИПН) и полимер с взаимопроникающей сетью (ИПН), который оказывает принудительное смешивание и синергетический эффект, так что высокоэластичный полиуретан и эпоксидная смола с хорошей адгезией органически соединяются, а хороший эффект упрочнения достигается за счет взаимодополняемости и армирования.
Одинокий-компонент, комнатная температура, влажность-эпоксидный клей отверждения представляет собой эпоксидный клей, отверждаемый модифицированным кетимином в качестве отвердителя. Его характеристики заключаются в том, что его можно отверждать во влажных и низких температурных условиях, а также улучшать термостойкость и коррозионную стойкость изделий, отвержденных эпоксидной смолой. Фенольно-модифицированный отвердитель кетимин, сначала вступает в реакцию с формальдегидом и м-фенилендиамина с образованием фенольного амина, а затем в реакции с метилизобутилкетоном с образованием фенольно-модифицированного кетимина. В настоящее время Китай усердно работает над изучением технологии быстрого отверждения эпоксидных клеев быстрого отверждения при низкой температуре и низкой влажности. В настоящее время два-Компонент эпоксидного клея, отверждающегося при комнатной температуре, разработанный в Китае, выдерживает температуру до 200°С.-260 ℃, до 275 ℃, может затвердевать за 2-6 минут при 25 ℃, полное затвердевание за 3-8 часов, а прочность на отслаивание при отверждении полиэфирдиамина может достигать 4-5кН/м. Низкий-Эпоксидный клей быстрого отверждения, изготовленный из эпоксидной смолы с бисфенолом F. Сочетается с дифенилдецилфосфитом ДМФ.-30 и т. д., и их можно быстро вылечить при -5℃. Он был разработан и применен в области гражданского строительства. Он в основном используется для склеивания бетона «интегральной инженерией», ремонта зданий, ремонта изделий и склеивания строительных материалов. В строительной технике он может заменить заклепки, сварку и другие процессы соединения конструкций, а также используется для склеивания различных мраморных и искусственных плит.
Высокий-Технология ремонта прочных композитных материалов - это будущая тенденция развития внешней защиты.-Технология ремонта коррозионного слоя нефте- и газопроводов. Это технология, использующая высокие-Матрица из высокоэффективной смолы для склеивания армированных материалов с образованием защитной структуры, поэтому она имеет высокую прочность на сжатие и растяжение, а также силу сцепления. Во время ремонтного строительства нет необходимости останавливать трубопровод или снижать давление. В то же время он обладает такими преимуществами, как простота и удобство эксплуатации, простота обучения строительного персонала, хороший эффект армирования и значительная экономическая выгода. Технология ремонта композитными материалами может осуществляться на-строительство обмоток на площадке и в-отверждение на месте. Процесс строительства – открытый огонь, безопасный и удобный. В-третьих, прочность композиционных материалов, армированных стекловолокном, углеродным волокном или тканью, значительно выше, чем у обычной стали, что повышает эффективность ремонта и армирования композиционных материалов; композиционные материалы проектируются и могут выбираться по толщине, количеству слоев, распределению волокон и другим аспектам в зависимости от степени повреждения дефектов и стрессовых условий, а надежность ремонта высока; межслойный клей из смолы, армированной стекловолокном или углеродным волокном-Композитные материалы на основе обладают хорошей адгезией, герметизацией и отличной коррозионной стойкостью к металлу, что позволяет значительно снизить вторичные коррозионные повреждения во время эксплуатации трубопровода. В технологии ремонта композитных материалов выбор клея оказывает существенное влияние на его защитные характеристики.
Когда полиуретан используется для повышения ударной вязкости клея на основе эпоксидной смолы, сегмент цепи полиуретана проникает в сегмент цепи эпоксидной смолы, образуя взаимопроникающую полимерную сетчатую структуру. (ИПН) или полуфабрикат-взаимопроникающая полимерная сетчатая структура (СИПН). Поскольку полиуретан и эпоксидная смола имеют разную растворимость, материалы IPN демонстрируют разную степень разделения фаз, но из-за взаимного переплетения между сетками возникает «вынужденная смешиваемость», что повышает совместимость; и как только полимер перекрестится-связанные, взаимно запутанная сеть фиксирует фазовую область. Поскольку частицы полиуретана диспергированы в сплошной фазе эпоксидной смолы, прочность системы увеличивается, концентрация напряжений затвердевшего материала рассеивается, а прочность на сдвиг увеличивается. С увеличением количества добавляемого полиуретана прочность на сдвиг постепенно увеличивается, но когда содержание полиуретана превышает 13,04%, степень взаимопроникновения взаимопроникающей полимерной сетчатой ​​структуры, образованной полиуретаном/эпоксидная смола достигла насыщения. При дальнейшем увеличении количества полиуретана взаимопроникающая полимерная сетка будет иметь чрезмерное взаимопроникновение, полиуретан и эпоксидная смола будут разделяться, образуются трещины, совместимость полиуретана и эпоксидной смолы резко упадет. Поэтому с точки зрения прочности на сдвиг оптимальное количество полиуретана составляет 13,04.%. Прочность на отслаивание в основном связана с эффективностью склеивания и гибкостью клея на основе эпоксидной смолы. Закон изменения системы взаимопроникающей полимерной сетчатой ​​структуры, образованной полиуретаном и эпоксидной смолой, показывает, что с увеличением количества добавляемого полиуретана гибкость отвержденного продукта сначала увеличивается, а затем уменьшается, поэтому прочность на отслаивание клея эпоксидной смолы будет уменьшаться. сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением количества добавляемого полиуретана. Когда полиуретан достигает 20%, прочность на отслаивание начинает снижаться с увеличением количества добавляемого полиуретана. Следовательно, для прочности на отслаивание лучшая дозировка полиуретана составляет 20%.
Среди многих технологий упрочнения эпоксидных смол наиболее значительным является упрочняющий эффект эластомеров, представленных полиуретаном. Однако эпоксидная смола представляет собой линейную термопластическую смолу и не затвердевает сама по себе. Только добавив отвердитель, чтобы он перекрестился.-связана с линейной структурой с сеткой или структурой тела, можно ли ее вылечить. Поэтому при использовании полиуретана для придания жесткости эпоксидной смоле необходимо добавлять отвердитель, чтобы он соответствовал требованиям по эффективности отверждения во время строительства. Эпоксидная смола содержит несколько бензольных колец или гетероциклических колец, а молекулярная цепь не является гибкой. Отвержденная эпоксидная смола имеет высокую крестообразную-соединительная структура, которую нелегко деформировать. В результате клеи на основе эпоксидной смолы имеют такие недостатки, как недостаточная прочность, легкое хрупкое растрескивание, низкая прочность на отслаивание и плохая ударопрочность, что существенно ограничивает их применение. Поэтому упрочняющая модификация эпоксидной смолы имеет важное практическое значение и перспективы применения при ремонте трубопроводов.
На практике часто требуются клеи, которые можно отверждать при комнатной температуре и использовать в условиях высоких температур. Например, конструкционные клеи, используемые в строительстве, должны не только выдерживать высокие температуры, чтобы предотвратить общее обрушение здания при пожаре, но также не могут нагреваться и отверждаться из-за большой площади склеивания. Однако EP-клеи, отверждаемые при комнатной температуре, обычно нельзя использовать при высоких температурах.-Устойчивые EP-клеи часто необходимо нагревать для полного отверждения. так-называемое отверждением при комнатной температуре, обычно относится к методу отверждения, при котором гель может образовываться в течение нескольких минут или часов при комнатной температуре. (20-30°С)и полностью вылечить в течение 7 дней и достичь полезной прочности. Хотя некоторый прогресс был достигнут в области клеев, которые отверждаются при комнатной температуре и используются при высоких температурах, все еще существует значительный разрыв между потребностями и будущим. В будущем мы должны усилить исследования механизма отверждения EP-клеев, разработать многофункциональные активные отвердители, синтезировать новые многофункциональные EP-матричные смолы, изучить новые методы модификации и новые наполнители для EP-смол, а также развивать исследования и разработки клеев в этом направлении. ресурсосбережения и экологичности на основе повышения производительности.
Источник статьи: Глобальный полиуретан
Отказ от ответственности: статьи, опубликованные в публичном аккаунте WeChat Китайского общества композитных материалов, используются только для обмена опытом в области композитных материалов и рыночной информацией и не используются для каких-либо коммерческих целей. Если у какого-либо человека или организации есть какие-либо сомнения относительно авторских прав на статью или подлинности и точности ее содержания, пожалуйста, свяжитесь с нами как можно скорее. Мы разберемся с этим своевременно.
Оригинальное название: "[Информация о композитах] Классификация, эксплуатационные характеристики и анализ применения клеев на основе эпоксидных смол».