[ข้อมูลคอมโพสิต] การจำแนกประเภท คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ และการวิเคราะห์การใช้งานของกาวอีพอกซีเรซิน

กาวอีพอกซีเรซินผลิตขึ้นโดยมีอีพอกซีเรซินเป็นตัวหลัก มีกลุ่มอีพอกซีที่ส่วนปลายของโมเลกุลขนาดใหญ่ของเรซิน หมู่ไฮดรอกซิลและพันธะอีเทอร์ระหว่างสายโซ่ และกลุ่มไฮดรอกซิลและพันธะอีเทอร์จะยังคงถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการบ่ม โครงสร้างประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนและเฮเทอโรไซเคิล โครงสร้างเหล่านี้กำหนดว่ากาวอีพอกซีเรซินมีประสิทธิภาพดีเยี่ยม กาวอีพอกซีเรซินเป็นกาวที่มีประวัติการใช้งานมายาวนานและมีการใช้งานที่หลากหลายมาก เนื่องจากความแข็งแรง ความหลากหลาย และการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับพื้นผิวการยึดติดที่หลากหลาย กาวอีพอกซีเรซินจึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากผู้ใช้ พวกเขาได้มีส่วนร่วมและเร่งให้เกิดการปฏิวัติทางเทคโนโลยีในภาคอุตสาหกรรมบางประเภท อีพอกซีเรซินสามารถใช้ติดโลหะ แก้ว เซรามิค พลาสติกหลายชนิด ไม้ คอนกรีต และพื้นผิวอื่นๆ ได้
มากกว่า 10% ของอีพอกซีเรซินที่ผลิตในประเทศสหรัฐอเมริกาถูกนำมาใช้เป็นกาว ในอดีต การดัดแปลงอีพอกซีเรซินโดยผู้คนจำกัดอยู่เพียงยาง เช่น คาร์บอกซิล-ยางไนไตรล์ปลายไฮดรอกซิล-ยางไนไตรล์สำเร็จรูป ยางโพลีซัลไฟด์ ฯลฯ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การดัดแปลงอีพอกซีเรซินมีความลึกมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง และวิธีการปรับเปลี่ยนก็เปลี่ยนไปในแต่ละวันที่ผ่านไป เช่น วิธีแทรกซึมเครือข่าย วิธีโคพอลิเมอไรเซชันทางเคมี เป็นต้น โดยเฉพาะผลึกเหลว วิธีการทำให้แข็งตัวและวิธีการทำให้แข็งตัวของอนุภาคนาโนเป็นจุดสำคัญของการวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการจัดตั้งรูปแบบการพัฒนา "ขนาด การทำให้บริสุทธิ์สูง การปรับแต่ง ความเชี่ยวชาญ การทำให้เป็นอนุกรม และการทำงาน" การวิจัยการดัดแปลงอีพอกซีเรซินก็เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละวัน และกลายเป็นจุดสนใจของความสนใจในอุตสาหกรรม โดยจะส่งเสริมการใช้อีพอกซีเรซินในการก่อสร้างทางเศรษฐกิจและชีวิตของผู้คนให้กว้างขวางยิ่งขึ้น
1. กาวอีพอกซีที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมมีการใช้งานที่หลากหลาย
การติดกาว (การติดกัน, การติดกัน, การติดกัน, การติดกัน) หมายถึงเทคโนโลยีการเชื่อมต่อพื้นผิวของวัตถุที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันด้วยกาวซึ่งมีลักษณะของการกระจายความเค้น ผ้ากาวต่อเนื่อง น้ำหนักเบาหรือการปิดผนึก และอุณหภูมิกระบวนการต่ำในกระบวนการส่วนใหญ่ การติดกาวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อของวัสดุต่าง ๆ ความหนาต่าง ๆ เป็นพิเศษ-ข้อมูลจำเพาะที่บางและส่วนประกอบที่ซับซ้อน กาวมีการพัฒนาเร็วที่สุดในรุ่นล่าสุด โดยมีอุตสาหกรรมการใช้งานที่หลากหลาย และมีผลกระทบสำคัญต่อความก้าวหน้าของกาว-วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและเทคโนโลยีและการปรับปรุงชีวิตประจำวันของผู้คน ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องวิจัย พัฒนา และผลิตกาวประเภทต่างๆ
กาวอีพอกซีเรซินหมายถึงคำทั่วไปสำหรับสารประกอบที่มีกลุ่มอีพอกซีสองกลุ่มขึ้นไปในโครงสร้างโมเลกุลและสามารถสร้างกลุ่มสามกลุ่มได้-ข้ามมิติ-เชื่อมโยงสารประกอบการบ่มภายใต้สารเคมีและสภาวะที่เหมาะสม
กาวอีพอกซีเรซินเป็นกาวเหลวหรือแข็งที่ประกอบด้วยอีพอกซีเรซิน สารบ่มตัว พลาสติไซเซอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา สารเจือจาง สารตัวเติม สารเชื่อมต่อ สารหน่วงการติดไฟ สารเพิ่มความคงตัว ฯลฯ ในบรรดาสารเหล่านี้ อีพอกซีเรซิน สารบ่มตัว และสารทำให้แข็งตัวเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ และอื่นๆเพิ่มเติมหรือไม่ก็ได้ตามความต้องการ กระบวนการติดกาวอีพอกซีเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อน รวมถึงขั้นตอนต่างๆ เช่น การแทรกซึม การยึดเกาะ และการบ่ม และสุดท้ายจะทำให้เกิดสามขั้นตอน-ข้ามมิติ-โครงสร้างที่เชื่อมโยงของผลิตภัณฑ์ที่หายซึ่งรวมเอาสารยึดเกาะเข้าไว้ด้วยกัน
กาวอีพ๊อกซี่มีหลายประเภท ในบรรดาอีพอกซีเรซินทุกประเภท อีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอเป็นอีพอกซีเรซินที่ใหญ่ที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ตามน้ำหนักโมเลกุล มันสามารถแบ่งออกเป็นต่ำ ปานกลาง สูง และพิเศษ-อีพอกซีเรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (เรซินโพลีฟีนอลออกไซด์)- เรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสามารถแข็งตัวได้ที่อุณหภูมิห้องหรืออุณหภูมิสูง แต่อีพอกซีเรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะต้องแข็งตัวที่อุณหภูมิสูง และพิเศษ-โพลีฟีนอลเรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงไม่ต้องการความช่วยเหลือจากสารช่วยบ่มตัว และสามารถสร้างฟิล์มเหนียวได้ที่อุณหภูมิสูง ด้วยข้อเสนอที่ต่อเนื่องกันของทฤษฎีกาวต่างๆและใน-ความก้าวหน้าในเชิงลึกของงานวิจัยพื้นฐาน เช่น เคมีของกาว รีโอโลจีของกาว และกลไกความล้มเหลวของกาว ประสิทธิภาพ ความหลากหลาย และการใช้งานของกาวได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด อีพอกซีเรซินและระบบการบ่มได้กลายเป็นกาวประเภทหนึ่งที่สำคัญด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม หลากหลายสายพันธุ์ และความสามารถในการปรับตัวได้อย่างกว้างขวาง เนื่องจากประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์และยอดเยี่ยม และการเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของอีพอกซีเรซินใหม่ สารบ่มตัวใหม่ และสารเติมแต่ง
ในปีที่ผ่านมาสูง-ความแข็งแรงและเส้นใยน้ำหนักเบา-วัสดุคอมโพสิตเสริมแรงได้ถูกนำมาใช้อย่างค่อยเป็นค่อยไป-สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ และการวิจัยเกี่ยวกับอุลตรา-ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของอีพอกซีเรซินก็ได้รับความเข้มแข็งมากขึ้นเช่นกัน การวิจัยในประเทศของฉันมีความก้าวหน้าในแง่ของการเป็นวัสดุเมทริกซ์สำหรับถังไฮโดรเจนเหลวแบบผสม และเป็นวัสดุเมทริกซ์สำหรับกาว วัสดุเคลือบ และเส้นใย-วัสดุคอมโพสิตเสริมแรงในด้านความเป็นตัวนำยิ่งยวด อีพอกซีเรซินบริสุทธิ์มีกากบาทสูง-เชื่อมโยงความหนาแน่น และแม้ที่อุณหภูมิห้อง ก็มีข้อเสียคือ เปราะ มีความเหนียวต่ำ และทนต่อแรงกระแทกได้ไม่ดี เนื่องจากเป็นเมทริกซ์เรซินของวัสดุคอมโพสิต โดยทั่วไปจึงต้องมีการบ่มที่อุณหภูมิสูงมาก ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นหลังการบ่ม ความเครียดจากความร้อนจะถูกสร้างขึ้นภายในเมทริกซ์เรซินเนื่องจากการหดตัวของความร้อน เมื่ออุณหภูมิลดลงจากอุณหภูมิห้องถึงอุณหภูมิอัลตร้า-อุณหภูมิต่ำ (ด้านล่าง -150°ค)ความเครียดภายในที่เกิดจากการหดตัวเนื่องจากความร้อนในเมทริกซ์จะมีนัยสำคัญมากขึ้น เมื่อความเครียดจากความร้อนเกินความแข็งแรงของเรซิน จะทำให้เกิดการทำลายเมทริกซ์ของเรซิน ดังนั้นการปรับปรุงความเหนียวจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้อีพอกซีเรซินในระดับอัลตร้า-อุณหภูมิต่ำ
ปัจจุบันวิธีการหลักในการปรับปรุงอัลตร้า-ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของอีพอกซีเรซินคือการใช้อะลิฟาติกเรซินที่ยืดหยุ่น ยางเหลว และสารบ่มที่ยืดหยุ่นเพื่อทำให้อีพอกซีเรซินแข็งตัว เนื่องจากวัสดุดังกล่าวมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำและมีปริมาตรอิสระมากที่อุณหภูมิห้อง เมื่ออุณหภูมิลดลงถึงระดับ Ultra-อุณหภูมิต่ำ ระบบเรซินจะทำให้เกิดการหดตัวจากความร้อนขนาดใหญ่ ส่งผลให้เกิดความเครียดจากความร้อนอย่างมาก ซึ่งจำกัดการใช้งานในระดับ Ultra-อุณหภูมิต่ำ การผสมและดัดแปลงสูง-เทอร์โมพลาสติกและอีพอกซีเรซินที่มีสมรรถนะสูงที่อุณหภูมิห้องสามารถทำให้ระบบผสมมีคุณสมบัติที่เหนือกว่าทั้งสองอย่าง กล่าวคือ แม้จะรักษาโมดูลัสของเทอร์โมเซตติงเรซินไว้สูง แต่ก็ยังมีความเหนียวสูงของเทอร์โมพลาสติกอีกด้วย
ประสิทธิภาพการยึดเกาะ (ความแข็งแรง, ทนความร้อน, ทนต่อการกัดกร่อน, การซึมผ่านไม่ได้ ฯลฯ) ของกาวไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและประสิทธิภาพเท่านั้น เช่นเดียวกับโครงสร้างและคุณสมบัติการยึดเกาะของพื้นผิวของการยึดเกาะ แต่ยังขึ้นอยู่กับการออกแบบข้อต่อ การเตรียมกาวและกระบวนการติดกาว และยังถูกจำกัดโดยสภาพแวดล้อมโดยรอบอีกด้วย ดังนั้นการใช้กาวอีพอกซีจึงเป็นโครงการที่เป็นระบบ ประสิทธิภาพของกาวอีพอกซีจะต้องปรับให้เข้ากับปัจจัยข้างต้นที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการยึดเกาะ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เมื่อใช้กาวอีพอกซีสูตรเดียวกันในการติดวัตถุที่มีคุณสมบัติต่างกัน หรือใช้เงื่อนไขการติดที่แตกต่างกัน หรือในสภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพของกาวจะแตกต่างกันมาก และควรให้ความสนใจอย่างเต็มที่เมื่อทากาว

กาวอีพ็อกซี่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วน: อีพอกซีเรซินและสารบ่ม เพื่อที่จะปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างและตอบสนองการใช้งานที่แตกต่างกัน ยังสามารถเติมวัสดุเสริม เช่น สารเพิ่มความแกร่ง สารเจือจาง โปรโมเตอร์ สารเชื่อมต่อ ฯลฯ ได้อีกด้วย เนื่องจากกาวอีพอกซีมีแรงยึดเกาะสูงและมีความสามารถรอบด้านสูง กาวอีพ็อกซีจึงเคยเป็นที่รู้จักในชื่อ "ทั้งหมด"-กาวอเนกประสงค์" และ "กาวติดแน่น" มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบิน การบินและอวกาศ รถยนต์ เครื่องจักร การก่อสร้าง เคมีภัณฑ์ อุตสาหกรรมเบา อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และชีวิตประจำวัน
ด้วยกฎหมายและข้อบังคับด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นในประเทศของฉันและการปรับปรุงความตระหนักรู้ด้านสุขภาพของผู้คน กาวอีพอกซีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งมีคุณภาพดี ไม่มีมลพิษ และสอดคล้องกับมาตรฐานสากลกำลังค่อยๆ กลายเป็นผลิตภัณฑ์หลักของกาวสังเคราะห์
2. โครงสร้างโมเลกุลและการจำแนกประเภทกาวอีพอกซีที่หลากหลาย
อีพอกซีเรซิน อีพอกซีเรซินเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ที่มีกลุ่มอีพอกซีสองกลุ่มขึ้นไปในโมเลกุลและมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างต่ำ 1. การจำแนกประเภท อีพอกซีเรซินมีหลายพันธุ์และหลายยี่ห้อ แต่บิสฟีนอล เอ ไกลซิดิล อีพอกซีเรซิน มักเรียกว่าบิสฟีนอล เอ อีพอกซีเรซิน ซึ่งเป็นชนิดที่สำคัญที่สุด คิดเป็น 90% ของผลผลิตรวมของอีพอกซีเรซิน บิสฟีนอลเออีพอกซีเรซิน บิสฟีนอลเออีพอกซีเรซินเรียกอีกอย่างว่าอีพอกซีเรซินทั่วไปและอีพอกซีเรซินมาตรฐาน มันมีชื่อว่าอี-ชนิดอีพอกซีเรซินในประเทศจีน ได้มาจากการรวมตัวของบิสฟีนอล (BPA หรือ DPP) และอีพิคลอโรไฮดริน (อีซีเอช) ภายใต้โซเดียมไฮดรอกไซด์: ตามอัตราส่วนวัตถุดิบ สภาวะของปฏิกิริยาและวิธีการที่นำมาใช้ ของเหลวหนืดน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ต่ำและน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สูง สามารถรับของแข็งที่มีจุดอ่อนตัวสูงและมีองศาการเกิดพอลิเมอไรเซชันที่แตกต่างกัน น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์เฉลี่ยคือ 300-7000 ลักษณะเป็นของเหลวหนืดโปร่งใสเกือบไม่มีสีหรือสีเหลืองอ่อนหรือของแข็งเปราะเป็นขุย อีพอกซีเรซินนั้นเป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นแบบเทอร์โมพลาสติก เมื่อถูกความร้อน ความหนืดของเรซินเหลวจะลดลง และเรซินที่เป็นของแข็งจะนิ่มหรือละลาย ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น อะซิโตน, เมทิลเอทิลคีโตน, ไซโคลเฮกซาโนน, เอทิลอะซิเตต, เบนซีน, โทลูอีน, ไซลีน, เอทานอลไม่มีน้ำ, เอทิลีนไกลคอล เป็นต้น Hydrogenated bisphenol A epoxy resin ชื่อทางเคมีของ bisphenol A epoxy เรซินคือ เติมไฮโดรเจน bisphenol A diglycidyl อีเทอร์ซึ่งได้มาจากการควบแน่นเฮกซาไฮโดรบิสฟีนอลเอที่ได้จาก การเติมไฮโดรเจนของบิสฟีนอล เอ ด้วยอีพิคลอโรไฮดรินภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์ เป็นอีพอกซีเรซินที่มีความหนืดต่ำมาก ระยะเวลาเจลยาวนาน และทนต่อสภาพอากาศได้ดี
ชื่อทางเคมีของอีพอกซีเรซิน bisphenol F คือ bisphenol F diglycidyl ether หรือที่เรียกว่า DGEBF หรือ BPF ซึ่งเป็นของเหลวหนืดโปร่งใสไม่มีสีหรือสีเหลืองอ่อนที่ได้จากการทำปฏิกิริยาฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ภายใต้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดเพื่อสร้างบิสฟีนอล F จากนั้นทำปฏิกิริยากับ อีพิคลอโรไฮดรินภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์ ชื่อทางเคมีของอีพอกซีเรซิน bisphenol S คืออีเทอร์น้ำมัน bisphenol S diglycidyl glycyrrhizin เรียกว่า BPS หรือ KGEBS ซึ่งได้มาจาก bisphenol S และ epichlorohydrin ภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์ อีพอกซีเรซิน Bisphenol S มีความต้านทานความร้อนสูงและอุณหภูมิการเปลี่ยนรูปความร้อนอยู่ที่ 60-700C สูงกว่าอีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอ ผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้วมีความเสถียรและมีความต้านทานต่อตัวทำละลายได้ดี อีพอกซีเรซิน Bisphenol P ถูกสังเคราะห์จาก 3-คลอโรโพรพิลีนและฟีนอลเป็นวัตถุดิบหลัก จากนั้นจึงควบแน่นด้วยอีพิคลอโรไฮดรินโดยมีโซเดียมไฮดรอกไซด์ อีพอกซีเรซิน Bisphenol P มีความยืดหยุ่นของโซ่โมเลกุลสูง มีการไหลที่ดีที่อุณหภูมิต่ำ มีความหนืดต่ำกว่าอีพอกซีเรซินบิสฟีนอล A และมีความแข็งแรงในการอัดและแรงกระแทกสูงกว่าอีพอกซีเรซินบิสฟีนอล A
เรซินอีพ็อกซี่ Novolac ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเรซินอีพ็อกซี่ฟีนอลเชิงเส้นฟีนอลเอสเตอร์และโอ-เรซินอีพอกซีฟีนอลฟีนอลิกเชิงเส้นครีโซล เช่นเดียวกับอีพอกซีเรซินชนิดโนโวแลคชนิดรีซอร์ซินอล นอกจากนี้อีพอกซีเรซิน tetraphenol ethane ยังเป็นของฟีนอลิกอีพอกซีเรซิน ฟีนอลโนโวแลคอีพอกซีเรซิน (อีพีเอ็น) เป็นเรซินฟีนอลเชิงเส้นที่ได้จากปฏิกิริยาควบแน่นของฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ในตัวกลางที่เป็นกรด แล้วควบแน่นด้วยอีพิคลอโรไฮดรินส่วนเกินต่อหน้าโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อให้ได้ของเหลวหนืดสีน้ำตาลเชิงเส้นหรือกึ่ง-แข็ง; โอ-เรซินอีพ็อกซี่ Cresol Novolac มีลักษณะเป็นเส้นตรง-เรซินฟีนอลิกครีซอลที่ได้จากการควบแน่นของ o-ครีซอลและฟอร์มาลดีไฮด์ จากนั้นทำปฏิกิริยากับอีพิคลอโรไฮดรินโดยมีโซเดียมไฮดรอกไซด์ และได้รับหลังจากหลาย-ขั้นตอนการรักษาเพื่อให้ได้ของแข็งสีเหลืองถึงสีเหลืองอำพัน epoxy resorcinol ฟอร์มาลดีไฮด์เรซินมีชื่อทางเคมีของ resorcinol ฟอร์มาลดีไฮด์ tetraglycidyl ether ซึ่งเป็นเรซินฟีนอล tetrafunction ที่ได้จากปฏิกิริยาของ resorcinol และฟอร์มาลดีไฮด์กับกรดออกซาลิกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้นนำไปผสมกับอีพิคลอโรไฮดรินโดยมีโซเดียมไฮดรอกไซด์อยู่ด้วยเพื่อให้ได้ส้ม-ของเหลวหนืดสีเหลือง ชื่อทางเคมีของอีพอกซีเรซิน tetraphenol ethane คือ tetraphenol ethane glycidyl ether (ปจ)ซึ่งได้มาจากการทำปฏิกิริยาฟีนอลกับไกลออกซาลต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดเพื่อให้ได้เทตราฟีนอลอีเทน จากนั้นทำปฏิกิริยากับอีพิคลอโรไฮดรินภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์ แนฟทอลฟีนอลอีพอกซีเรซิน (อีพีเอ็น) ถูกสังเคราะห์โดยโพลีคอนเดนซิ่ง-แนฟทอลกับสารละลายฟอร์มาลดีไฮด์เพื่อผลิตเรซินฟีนอลเชิงเส้นแล้วทำปฏิกิริยากับอีพิคลอโรไฮดรินภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์ อีพอกซีเรซินที่มีฟลูออรีนมีโครงสร้างโมเลกุลหนาแน่นเนื่องจากมีอะตอมของฟลูออรีนและคาร์บอนเข้ามา-อะตอมของฟลูออรีนถูกจัดเรียงอย่างใกล้ชิดรอบๆ สายโซ่หลักของเรซิน ดังนั้นแรงตึงผิว ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และดัชนีการหักเหของแสงจึงต่ำมาก และมีความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ ทนความร้อน ทนต่อมลภาวะ และความทนทานได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตามมันมีราคาแพงและไม่สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไปได้
โพลียูรีเทนอีพอกซีเรซินหรือที่เรียกว่าอีพอกซียูรีเทนเรซินทำโดยปฏิกิริยาโพลีเอสเตอร์ (หรืออีเทอร์) โพลีออลที่มีอีพิคลอโรไฮดรินโดยมี BF3 และ NaOH เพื่อสร้างโพลีออลไกลซิดิลอีเทอร์ ซึ่งจากนั้นจะถูกควบแน่นด้วยไดไอโซไซยาเนต ซิลิโคนอีพอกซีเรซินเป็นอีพอกไซด์ที่ประกอบด้วยซิลิคอนในโครงสร้างโมเลกุล ซึ่งถูกควบแน่นด้วยโพลีเมทิลฟีนิลไซลอกเซนและอีพอกซีเรซิน โทลูอีนเป็นสารละลาย ซึ่งเป็นของเหลวสม่ำเสมอสีเหลืองอ่อน อีพอกซีเรซินไทเทเนียมอินทรีย์ได้มาจากการทำปฏิกิริยากลุ่มไฮดรอกซิลในอีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอกับn-บิวทิลไททาเนต เนื่องจากมีการนำธาตุไทเทเนียมที่เป็นโลหะเข้าไปในเรซิน จึงไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการดูดซึมน้ำที่เพิ่มขึ้น ลดความต้านทานต่อความชื้น และคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เกิดจากการมีอยู่ของหมู่ไฮดรอกซิล แต่ยังเป็นเพราะอะตอมของออกซิเจนที่มี P อิเล็กตรอนในเรซินอยู่โดยตรง เชื่อมต่อกับอะตอมไทเทเนียมด้วยตำแหน่งว่างของอิเล็กตรอน D ส่งผลให้ค่า P-ผลกระทบจากการผัน D ในสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความร้อนและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนได้ดีขึ้น ลักษณะเป็นสีเหลืองอำพันสูง-ของเหลวใสความหนืด
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องอย่างสูง-เทคโนโลยีและเทคโนโลยี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การปรับเปลี่ยนอีพอกซีเรซินมีความลึกมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง และวิธีการต่างๆ เช่น เครือข่ายแทรกซึม การทำปฏิกิริยาโคพอลิเมอร์ทางเคมี และการแข็งตัวของอนุภาคนาโน ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย สูงก็มีความหลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ-กาวประสิทธิภาพสูงที่ทำจากอีพอกซีเรซิน
กาวอีพอกซีเรซินมีหลายประเภท และวิธีการจำแนกประเภทและตัวบ่งชี้การจำแนกประเภทยังไม่ได้รวมเข้าด้วยกัน มักจะจำแนกตามวิธีการดังต่อไปนี้ จำแนกตามรูปแบบของสารยึดติด: เช่น ตัวทำละลาย-ฟรีกาว, (อินทรีย์) ตัวทำละลาย-กาวสูตรน้ำ-กาวที่ใช้ (ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นน้ำได้-ประเภทอิมัลชันและน้ำ-ชนิดละลายน้ำได้),กาวติด,กาวติดฟิล์ม (ฟิล์มอีพ็อกซี่)ฯลฯ
จำแนกตามสภาวะการบ่ม: กาวบ่มเย็น (ไม่ใช่-กาวบ่มด้วยความร้อน)- จะแบ่งเป็นระดับต่ำ-กาวบ่มอุณหภูมิ, อุณหภูมิการบ่ม <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 ℃; กาวบ่มอื่นๆ เช่น กาวบ่มแสง กาวบ่มผิวเปียกและน้ำ กาวบ่มแฝง ฯลฯ
การจำแนกประเภทตามกำลังการยึดเกาะ: กาวโครงสร้างมีความต้านทานแรงเฉือนและแรงดึงสูงและควรมีแรงดึงที่ไม่สม่ำเสมอสูง-ขาดความแข็งแรงเพื่อให้ข้อต่อที่ยึดติดสามารถรับน้ำหนัก เช่น แรงสั่นสะเทือน ความล้า และแรงกระแทกได้เป็นเวลานาน ในเวลาเดียวกันก็ควรมีความต้านทานความร้อนและทนต่อสภาพอากาศสูง กาวสำหรับงานโครงสร้างที่มีความเค้นทุติยภูมิสามารถรับแรงปานกลางได้ โดยทั่วไปจะมีค่าแรงเฉือน 17-25Mpa และแรงดึงที่ไม่สม่ำเสมอ-ความแรงลดลง 20-50kN/ม.; ไม่ใช่-กาวโครงสร้างนั่นคือทั่วไป-กาวเอนกประสงค์ ความแข็งแรงของอุณหภูมิห้องยังคงค่อนข้างสูง แต่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงในการยึดเกาะจะลดลงอย่างรวดเร็ว สามารถใช้ได้เฉพาะในส่วนที่มีความเครียดน้อยเท่านั้น
จำแนกตามการใช้งาน: ทั่วไป-กาวอเนกประสงค์ กาวพิเศษ เช่น กาวสูง-กาวทนอุณหภูมิ (โดยใช้อุณหภูมิ ≥150 ℃), ต่ำ-กาวทนอุณหภูมิ (ทนต่อ -50 ℃หรืออุณหภูมิต่ำกว่า), กาวสายพันธุ์ (สำหรับติดสเตรนเกจ), กาวนำไฟฟ้า, สารเคลือบหลุมร่องฟัน (การปิดผนึกสูญญากาศการปิดผนึกทางกล), กาวออปติก (ไม่มีสีและโปร่งใส ทนต่อการเสื่อมสภาพของแสง ดัชนีการหักเหของแสงที่เข้าคู่กับชิ้นส่วนออปติก),การกัดกร่อน-กาวติดทน กาวติดโครงสร้าง ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถจำแนกตามประเภทของสารช่วยบ่ม เช่น เอมีน-กาวอีพอกซีแข็งตัว, แอนไฮไดรด์-กาวแข็งตัว ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท-กาวส่วนประกอบและหนึ่ง-กาวส่วนประกอบ กาวอีพ๊อกซี่บริสุทธิ์ และกาวอีพ๊อกซี่ดัดแปลง

3. ลักษณะสมรรถนะของกาวอีพอกซี
โดยทั่วไป อีพอกซีเรซินจะมีพันธะไฮดรอกซิลและอีเทอร์อยู่ในโครงสร้าง ซึ่งทำให้มีความยึดเกาะสูง เนื่องจากกลุ่มขั้วเหล่านี้ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถถูกสร้างขึ้นบนอินเทอร์เฟซที่อยู่ติดกัน ในระหว่างกระบวนการบ่ม ด้วยปฏิกิริยาทางเคมีกับสารบ่ม สามารถสร้างกลุ่มอีเทอร์และพันธะอีเทอร์เพิ่มเติมได้ ไม่เพียงแต่มีแรงยึดเกาะสูงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแกร่งอีกด้วย ดังนั้นกาวอีพ็อกซี่จึงมีความแข็งแรงในการยึดเกาะกับวัสดุหลายชนิด เช่น โลหะ พลาสติก แก้ว ไม้ เส้นใย ฯลฯ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "กาวอเนกประสงค์"
โมเลกุลของอีพอกซีเรซินถูกจัดเรียงอย่างใกล้ชิด และสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจะไม่ตกตะกอนในระหว่างกระบวนการบ่ม นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดสูตรเป็นตัวทำละลายได้-ไม่มีกาว ดังนั้นอัตราการหดตัวโดยทั่วไปจึงต่ำ หากเลือกสารตัวเติมที่เหมาะสม อัตราการหดตัวจะลดลงเหลือ 0.1-0.2%-
การมีอยู่ของวงแหวนเบนซีนและโซ่อีเทอร์ที่เสถียรในโครงสร้างอีพอกซีเรซินและโครงสร้างหนาแน่นหลังจากการบ่มทำให้กาวอีพอกซีมีความทนทานต่อผลกระทบของบรรยากาศ ความชื้น สารเคมี แบคทีเรีย ฯลฯ ได้ดี ดังนั้นจึงสามารถใช้ได้ในหลาย ๆ สภาพแวดล้อมที่รุนแรง
กาวอีพ๊อกซี่มีแรงยึดเกาะสูงและมีแรงยึดเกาะสูง การหดตัวเล็กน้อยและขนาดที่มั่นคง กาวอีพอกซีเรซินแทบจะไม่ปล่อยผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำออกมาในระหว่างการบ่ม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิน้อยกว่า ดังนั้นความเสถียรของมิติของชิ้นส่วนที่ถูกยึดติดจึงดี ผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้วของกาวอีพอกซีเรซินมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ความต้านทานต่อปริมาตรคือ 1,013~1016Ω.cm และค่าความเป็นฉนวนคือ 30~50KV.มม-1. โมเลกุลของอีพอกซีเรซินประกอบด้วยพันธะอีเธอร์ และโซ่โมเลกุลถูกจัดเรียงอย่างใกล้ชิดและมีกากบาท-ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงมีขนาดใหญ่ จึงมีความต้านทานตัวทำละลายที่ดี ทนน้ำมัน ทนกรด ทนด่าง ทนน้ำ และคุณสมบัติอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้านทานด่างที่แข็งแกร่ง อีพอกซีเรซินเข้ากันได้ดีกับยางหลายชนิด (อีลาสโตเมอร์) และเทอร์โมพลาสติกเรซิน และแม้แต่ปฏิกิริยาทางเคมีก็เกิดขึ้น มีการกระจายตัวที่ดีกับฟิลเลอร์ และสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของกาวอีพอกซีเรซินได้หลากหลาย มีความสามารถในการแปรรูปที่ดี ใช้งานง่าย มีความเป็นพิษต่ำ และเป็นอันตรายน้อยกว่า เรซินประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนและเฮเทอโรไซเคิลจำนวนมาก โซ่โมเลกุลมีความยืดหยุ่นน้อยและมีกากบาท-โครงสร้างที่เชื่อมโยงหลังจากการบ่มไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเปลี่ยนรูป กาวอีพอกซีเรซินที่ยังไม่แกร่งมีความเหนียวต่ำ ค่อนข้างเปราะ มีความแข็งแรงในการลอกต่ำมาก และไม่ทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน
อีพอกซีเรซินประกอบด้วยกลุ่มขั้วหลากหลายและกลุ่มอีพอกซีที่มีความไวสูง ดังนั้นจึงมีการยึดเกาะอย่างแข็งแกร่งกับวัสดุที่มีขั้วต่างๆ เช่น โลหะ แก้ว ซีเมนต์ ไม้ พลาสติก โดยเฉพาะวัสดุที่มีกิจกรรมพื้นผิวสูง ในขณะเดียวกัน ความแข็งแรงยึดเกาะของผลิตภัณฑ์ที่บ่มด้วยอีพ็อกซี่ก็มีขนาดใหญ่มากเช่นกัน ดังนั้นความแข็งแรงในการยึดเกาะจึงสูงมาก เมื่ออีพอกซีเรซินแข็งตัว โดยทั่วไปจะไม่เกิดสารระเหยระดับโมเลกุลต่ำ การหดตัวของชั้นกาวมีขนาดเล็กประมาณ 1% ถึง 2%ซึ่งเป็นหนึ่งในพันธุ์ที่มีการหดตัวในการบ่มน้อยที่สุดในบรรดาเรซินเทอร์โมเซตติง หลังจากเติมสารตัวเติมแล้วสามารถลดเหลือน้อยกว่า 0.2 ได้%- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของผลิตภัณฑ์ที่บ่มด้วยอีพ็อกซี่ก็มีน้อยมากเช่นกัน ดังนั้นความเครียดภายในจึงมีน้อยและมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะ นอกจากนี้การคืบคลานของผลิตภัณฑ์ที่บ่มด้วยอีพ็อกซี่มีขนาดเล็ก ดังนั้นความเสถียรของมิติของชั้นกาวจึงดี อีพอกซีเรซิน สารบ่ม และสารปรับสภาพมีหลายประเภท ด้วยการออกแบบสูตรที่สมเหตุสมผลและชาญฉลาด กาวจึงสามารถผ่านกระบวนการผลิตที่ต้องการได้ (เช่นการบ่มอย่างรวดเร็ว, การบ่มที่อุณหภูมิห้อง, การบ่มที่อุณหภูมิต่ำ, การบ่มในน้ำ, ความหนืดต่ำ, ความหนืดสูง เป็นต้น) และประสิทธิภาพที่ต้องการ (เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ความแข็งแรงสูง มีความยืดหยุ่นสูง ต้านทานการเสื่อมสภาพ การนำไฟฟ้า การนำแม่เหล็ก การนำความร้อน เป็นต้น)- มีความเข้ากันได้ดีและมีปฏิกิริยากับสารอินทรีย์หลากหลายชนิด (โมโนเมอร์ เรซิน ยาง) และสารอนินทรีย์ (เช่น ฟิลเลอร์ เป็นต้น)และง่ายต่อการโคพอลิเมอร์ การเชื่อมขวาง การผสม การเติม และการดัดแปลงอื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของชั้นกาว สามารถต้านทานการกัดกร่อนจากตัวกลางหลายชนิด เช่น กรด ด่าง เกลือ และตัวทำละลาย
ขึ้นอยู่กับชนิดของสารบ่มที่เลือก กาวอีพอกซีสามารถบ่มได้ที่อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิปานกลาง หรืออุณหภูมิสูง โดยทั่วไปต้องใช้แรงกดสัมผัสเพียง 0.1 ถึง 0.5 MPa เท่านั้นในการบ่ม กาวอีพอกซีเรซินส่วนใหญ่ไม่มีตัวทำละลายและใช้งานง่าย ความหนืดในการก่อสร้างของกาวอีพ๊อกซี่ทั่วไป สามารถปรับระยะเวลาและความเร็วในการบ่มได้ตามสูตรเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดต่างๆ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจในคุณภาพของการยึดเหนี่ยวได้ง่าย แต่ยังทำให้กระบวนการและอุปกรณ์ในการบ่มง่ายขึ้นอีกด้วย หลังจากที่อีพอกซีเรซินแข็งตัวแล้ว จะได้คุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าที่ดี แรงดันพังทลายคือ> 35kV/มม. ความต้านทานปริมาตรคือ >1015Ω.cm ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกคือ 3 ถึง 4 (50เฮิร์ต)และความต้านทานส่วนโค้งคือ 100 ถึง 140 วินาที โดยการเปลี่ยนองค์ประกอบของกาวอีพอกซีเรซิน (สารทำให้แข็งตัว, สารทำให้แข็งตัว, สารตัวเติม ฯลฯ)สามารถรับชุดสูตรกาวที่มีคุณสมบัติต่างกันได้ตามความต้องการที่หลากหลาย และสามารถผลิตได้หลากหลายชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกันโดยการผสมกับตัวดัดแปลงหลายตัว อุณหภูมิการใช้งานทั่วไปของอีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอมีตั้งแต่ -60 ถึง 175°C บางครั้งสูงถึง 200°ซี ในช่วงเวลาสั้นๆ หากใช้อีพอกซีเรซินชนิดใหม่ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ อุณหภูมิการใช้งานอาจสูงขึ้นหรือต่ำลง และการดูดซึมน้ำของอีพอกซีเรซินต่ำ
ทั่วไป-วัตถุประสงค์ อีพอกซีเรซิน สารบ่ม และสารเติมแต่ง มีต้นกำเนิดและผลผลิตจำนวนมาก เตรียมง่าย สามารถติดต่อได้-กดแล้วสามารถใช้งานได้ในวงกว้าง ข้อเสียเปรียบหลักของกาวอีพอกซี: เมื่อไม่ทำให้แข็งตัว ผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้วมักจะเปราะ โดยมีการลอก การแตกร้าว และทนต่อแรงกระแทกได้ไม่ดี การยึดเกาะกับวัสดุที่มีขั้วต่ำ (เช่น โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน เป็นต้น) อยู่ในระดับต่ำ ต้องทำการเปิดใช้งานการรักษาพื้นผิวก่อน วัตถุดิบบางชนิด เช่น สารเจือจางที่ออกฤทธิ์และสารช่วยบ่ม มีความเป็นพิษและการระคายเคืองในระดับที่แตกต่างกัน เมื่อออกแบบสูตรควรหลีกเลี่ยงให้มากที่สุดและควรเสริมสร้างการป้องกันการระบายอากาศในระหว่างการก่อสร้าง
ดังที่เห็นได้จากข้างต้น อีพอกซีเรซินมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการยึดเกาะสูง การหดตัวเล็กน้อย ความคงตัวที่ดี และคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับกาว คอมโพสิตเมทริกซ์ การเคลือบผง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
4. ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้กาวอีพ๊อกซี่
ความร้อน-กาวอีพอกซีเรซินทนเป็นกาวที่ผลิตจากโมดิฟายด์อีพอกซีเรซินซึ่งสามารถใช้งานเป็นระยะที่ 250°C หรือเป็นเวลานานที่ 400°C และช่วงเวลาสั้นๆ ที่ 460°C. โดยทั่วไปเรซินฐานของกาวนี้จะทำให้เกิดกลุ่มที่แข็งมากขึ้นหรือเพิ่มกากบาท-เชื่อมโยงความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้ว ตัวอย่างเช่น อีพอกซีเรซินที่มีกลุ่มฟลูออรีน วงแหวนแนฟทาลีน และอีพอกซีเรซินมัลติฟังก์ชั่น หรือกาวอีพอกซีเรซินที่ดัดแปลงด้วยมาเลอิไมด์และซิลิโคน สามารถตอบสนองความต้องการของการสั้นได้-ทนต่ออุณหภูมิสูงระยะและมีความแข็งแรงสูงที่ 460°C. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ข้อกำหนดสำหรับการทนต่ออุณหภูมิสูงและการต้านทานการระเหยมีมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเครื่องบินบินด้วยความเร็วสูงในชั้นบรรยากาศ บางครั้งอุณหภูมิอาจสูงถึงหลายพันองศาเนื่องจากความร้อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ และแม้แต่ความร้อนสูงสุด-วัสดุโลหะที่ทนทานจะละลาย ดังนั้นเพื่อลดน้ำหนัก จึงมักใช้วัสดุคอมโพสิตที่ทนต่ออุณหภูมิสูงแทนวัสดุโลหะ แม้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และไฟฟ้า น้ำยาซีลที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 350°C และแม้กระทั่งเปลวไฟ-กาวฉนวนทนไฟทนได้ 500-1,000°C ได้รับการเสนอ สารบ่มอีพ็อกซี่ซีรีส์ F ที่พัฒนาโดยบริษัท Aviation Corporation ประเทศของฉัน และสารบ่มอีพ็อกซี่ซีรีส์ B, H และ HE ที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ สามารถทำให้อีพอกซีเรซินทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 500°C และมีคุณสมบัติหน่วงไฟได้ดีเยี่ยม ต้านทานการระเหย และประสิทธิภาพของกระบวนการที่ดี
กาวอีพอกซีเรซินดัดแปลงและวิธีการเตรียมเอาชนะข้อบกพร่องด้านความเปราะบางและการทนต่ออุณหภูมิต่ำของกาวอีพอกซีทั่วไป คุณสมบัติทางเทคนิคหลักคืออีพอกซีเรซินโพลียูรีเทนพรีโพลีเมอร์ดัดแปลง (ส่วนประกอบ A) และสารบ่มแบบโฮมเมด (ส่วนประกอบ B) เป็นสูตรในอัตราส่วน 10:1 ต่อ 1:1 (อัตราส่วนน้ำหนัก) เพื่อสร้างระบบการบ่มที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง แข็งแกร่ง และมีปฏิกิริยาสูง โพลียูรีเทนพรีโพลีเมอร์คือโพลียูรีเทนพรีโพลีเมอร์โพลีไซลอกเซนที่สิ้นสุดด้วยหมู่ไอโซไซยาเนต ซึ่งทำขึ้นโดยการทำปฏิกิริยาไฮดรอกซิลโพลีไซลอกเซนและไดไอโซไซยาเนตที่ส่วนท้ายในสัดส่วนที่แน่นอนภายใต้สภาวะบางประการ จากนั้นจึงใช้โพลียูรีเทนพรีโพลีเมอร์เพื่อปรับเปลี่ยนอีพอกซีเรซิน สารบ่มแบบโฮมเมดประกอบด้วยไดเอมีน สารประกอบอิมิดาโซล สารเชื่อมต่อไซเลน สารตัวเติมอนินทรีย์ และตัวเร่งปฏิกิริยา กาวอีพอกซีเรซินดัดแปลงนี้สามารถบ่มตัวได้ที่อุณหภูมิห้องและสามารถใช้งานได้นานที่อุณหภูมิ 200°C หรือบ่มที่อุณหภูมิห้อง -5 ℃ มีความต้านทานอุณหภูมิ 150 ℃; ความแข็งแรงพันธะคือ 15-30Mpa; ที-ความแข็งแรงของการลอกคือ 35-65น/cm และมีความทนทานต่อน้ำมันดีเยี่ยม ทนน้ำ ทนกรด ทนด่าง และทนทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์ สามารถติดพื้นผิวเปียก พื้นผิวมัน โลหะ พลาสติก เซรามิค ยางแข็ง ไม้ ฯลฯ

เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของอีพอกซีเรซิน โดยทั่วไปเรซินจะถูกทำให้แข็งขึ้นโดยการเพิ่มส่วนประกอบที่สองเพื่อปรับปรุงความเหนียวของอีพอกซีเรซิน ตามรายงาน ส่วนใหญ่มีการแข็งตัวของของเหลว การแข็งตัว การแข็งตัวของไมโครสเฟียร์แบบยืดหยุ่น และผลึกเหลวแบบเทอร์โมโทรปิก (ทีแอลซีพี) การแข็งตัวและการผสมโพลีเมอร์ การดัดแปลงโคโพลีเมอไรเซชัน ฯลฯ
การปรับเปลี่ยนความแข็งของยางเหลวโดยทั่วไปหมายถึงยางไนไตรล์เหลว โพลี ฯลฯ ที่มีกลุ่มคาร์บอกซิลเอมีน ไฮดรอกซิล ไทออล และอีพอกซี ซึ่งสามารถผสมกับอีพอกซีเรซิน และตกตะกอนในระหว่างกระบวนการบ่มเพื่อสร้างเป็นสอง-โครงสร้างเฟสของ "แบบจำลองเกาะ" พันธะเคมีจะเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานของทั้งสองเฟสผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มที่กระตือรือร้นและมีบทบาทในการเสริมความแข็งแกร่ง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นอกเหนือจากการใช้พรี-สารเสริมปฏิกิริยาของยางเหลวแอคทีฟบริสุทธิ์ จึงได้พัฒนาเป็นรุ่นที่สองโดยใช้ค่าสูง-ฟังก์ชั่นการทำงานของอีพอกซีเรซินและรุ่นที่สามโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา metallocene เพื่อเตรียมบล็อคโคโพลีเมอร์เพื่อปรับเปลี่ยนอีพอกซีพรีโพลีเมอร์ หลังจากการปรับเปลี่ยนดังกล่าว ไม่เพียงแต่ความแข็งแรงของการลอกจะดีขึ้นเท่านั้น แต่คุณสมบัติทางกลและทางความร้อนโดยรวมก็ไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย
กาวอีพ๊อกซี่โพลียูรีเทนที่แกร่งขึ้นนั้นเกิดขึ้นจากโพลียูรีเทนและอีพอกซีเรซินเพื่อสร้างเป็นกาวกึ่ง-พอลิเมอร์เครือข่ายซึมเข้าไปได้ (ซิปเอ็น) และพอลิเมอร์เครือข่ายที่แทรกซึม (ไอพีเอ็น)ซึ่งบังคับให้เกิดการผสมผสานกันและมีผลเสริมฤทธิ์กัน เพื่อให้โพลียูรีเทนที่มีความยืดหยุ่นสูงและอีพอกซีเรซินที่มีการยึดเกาะที่ดีถูกนำมารวมกันแบบอินทรีย์ และทำให้เกิดผลการแข็งตัวที่ดีได้ผ่านการเสริมและการเสริมแรง
เดี่ยว-ส่วนประกอบความชื้นอุณหภูมิห้อง-กาวอีพ็อกซี่สำหรับการบ่มเป็นกาวอีพ็อกซี่ที่บ่มด้วยคีติมีนดัดแปลงเป็นสารบ่ม คุณลักษณะของมันคือสามารถบ่มได้ภายใต้สภาวะที่มีความชื้นและอุณหภูมิต่ำ และสามารถปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิและความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ที่บ่มด้วยอีพอกซีเรซินได้ สารบ่มคีติมีนดัดแปลงฟีนอล โดยจะทำปฏิกิริยากับฟอร์มาลดีไฮด์และเอ็มเป็นอันดับแรก-ฟีนิลีนไดเอมีนเพื่อสร้างฟีนอลิกเอมีน จากนั้นทำปฏิกิริยากับเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนเพื่อสร้างคีติมีนดัดแปลงฟีนอล ปัจจุบัน จีนกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อศึกษาเทคโนโลยีการบ่มอย่างรวดเร็วของกาวอีพอกซีที่บ่มเร็วภายใต้อุณหภูมิต่ำและความชื้นต่ำ ปัจจุบันทั้งสอง-กาวอีพ๊อกซี่ชนิดบ่มที่อุณหภูมิห้องส่วนประกอบที่พัฒนาในประเทศจีนสามารถทนต่ออุณหภูมิได้ 200-260°C, สูงสุด 275°C และสามารถเจลได้ใน 2 ครั้ง-6 นาทีที่ 25 ℃ รักษาเต็มที่ใน 3-8 ชั่วโมงและความแข็งแรงของการลอกของการบ่ม polyether diamine สามารถเข้าถึง 4-5kN/ม. ต่ำ-กาวอีพ๊อกซี่บ่มเร็วอุณหภูมิทำจากอีพอกซีเรซินบิสฟีนอลเอฟ มันถูกรวมกับไดฟีนิล เดซิล ฟอสไฟต์, DMP-30 เป็นต้น และสามารถรักษาให้หายขาดได้อย่างรวดเร็วที่ -5 ℃ ได้รับการพัฒนาและประยุกต์ใช้ในสาขาวิศวกรรมโยธา ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมคอนกรีต "วิศวกรรมครบวงจร" การซ่อมแซมอาคาร การซ่อมแซมผลิตภัณฑ์ และการประสานวัสดุก่อสร้าง ในงานวิศวกรรมการก่อสร้าง สามารถใช้แทนหมุดย้ำ การเชื่อม และกระบวนการเชื่อมต่อโครงสร้างอื่นๆ และใช้ในการยึดติดแผ่นหินอ่อนและแผ่นเทียมต่างๆ
สูง-เทคโนโลยีการซ่อมแซมวัสดุคอมโพสิตความแข็งแรงเป็นแนวโน้มในอนาคตของการพัฒนาการป้องกันภายนอก-เทคโนโลยีการซ่อมแซมชั้นการกัดกร่อนสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ เป็นเทคโนโลยีที่ใช้สูง-เมทริกซ์เรซินประสิทธิภาพสูงในการยึดเหนี่ยววัสดุเสริมแรงเพื่อสร้างโครงสร้างป้องกัน จึงมีความต้านทานแรงอัดและแรงดึงและแรงยึดเกาะสูง ในระหว่างการก่อสร้างซ่อมแซมไม่จำเป็นต้องหยุดท่อหรือลดแรงดัน ในขณะเดียวกันก็มีข้อดีคือการดำเนินงานที่ง่ายและสะดวก การฝึกอบรมบุคลากรในการก่อสร้างที่ง่ายดาย ผลการเสริมแรงที่ดีและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญ เทคโนโลยีการซ่อมแซมวัสดุคอมโพสิตสามารถทำได้-การก่อสร้างที่คดเคี้ยวและใน-การบ่มแหล่งกำเนิด ขั้นตอนการก่อสร้างเป็นแบบเปิดโล่ง ปลอดภัย และสะดวกสบาย ประการที่สาม ความแข็งแรงของวัสดุคอมโพสิตที่เสริมด้วยใยแก้ว คาร์บอนไฟเบอร์ หรือผ้านั้นสูงกว่าเหล็กธรรมดามาก ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของการซ่อมแซมและการเสริมแรงของวัสดุคอมโพสิตสูงขึ้น วัสดุคอมโพสิตได้รับการออกแบบและสามารถกำหนดเป้าหมายไปที่ความหนา จำนวนชั้น การกระจายของเส้นใย และด้านอื่นๆ ตามระดับของความเสียหายของข้อบกพร่องและสภาวะความเครียด และความน่าเชื่อถือในการซ่อมแซมอยู่ในระดับสูง กาวระหว่างชั้นของใยแก้วหรือเรซินเสริมคาร์บอนไฟเบอร์-วัสดุคอมโพสิตที่มีพื้นฐานมีการยึดเกาะที่ดี การปิดผนึก และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมกับโลหะ ซึ่งสามารถลดความเสียหายจากการกัดกร่อนรองระหว่างการทำงานของท่อได้อย่างมาก ในเทคโนโลยีการซ่อมแซมวัสดุคอมโพสิต การเลือกกาวมีอิทธิพลสำคัญต่อประสิทธิภาพการป้องกัน
เมื่อใช้โพลียูรีเทนเพื่อทำให้กาวอีพอกซีเรซินแข็งขึ้น ส่วนโซ่โพลียูรีเทนจะแทรกซึมเข้าไปในส่วนโซ่อีพอกซีเรซินเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายโพลีเมอร์ที่แทรกซึม (ไอพีเอ็น) หรือกึ่ง-โครงสร้างเครือข่ายโพลีเมอร์ที่แทรกซึม (ซิปเอ็น)- เนื่องจากโพลียูรีเทนและอีพอกซีเรซินมีความสามารถในการละลายที่แตกต่างกัน วัสดุ IPN จึงมีระดับการแยกเฟสที่แตกต่างกัน แต่เนื่องจากการพันกันระหว่างเครือข่าย จึงเกิด "การบังคับผสมให้เข้ากัน" ซึ่งจะเพิ่มความเข้ากันได้ และเมื่อพอลิเมอร์เกิดการข้ามกัน-เชื่อมโยงกัน เครือข่ายที่พันกันจะแก้ไขขอบเขตของเฟส เนื่องจากอนุภาคโพลียูรีเทนกระจายตัวในเฟสอีพอกซีเรซินต่อเนื่อง ความเหนียวของระบบจึงเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของความเค้นของวัสดุที่แข็งตัวจะกระจายตัว และความต้านทานแรงเฉือนเพิ่มขึ้น ด้วยการเพิ่มปริมาณโพลียูรีเทนที่เติมเข้าไป ความต้านทานแรงเฉือนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น แต่เมื่อปริมาณโพลียูรีเทนเกิน 13.04%ระดับการแทรกซึมของโครงสร้างเครือข่ายโพลีเมอร์ที่แทรกซึมซึ่งเกิดขึ้นจากโพลียูรีเทน/อีพอกซีเรซินถึงความอิ่มตัวแล้ว การเพิ่มปริมาณโพลียูรีเทนเพิ่มเติม เครือข่ายโพลีเมอร์ที่แทรกซึมจะมีการแทรกซึมมากเกินไป โพลียูรีเทนและอีพอกซีเรซินจะแยกตัวออก รอยแตกจะก่อตัวขึ้น และความเข้ากันได้ของโพลียูรีเทนและอีพอกซีเรซินจะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในแง่ของความต้านทานแรงเฉือน ปริมาณโพลียูรีเทนที่เหมาะสมคือ 13.04%- ความแข็งแรงของการลอกส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการยึดเกาะและความยืดหยุ่นของกาวอีพอกซีเรซิน กฎการเปลี่ยนแปลงของระบบโครงสร้างเครือข่ายโพลีเมอร์ที่แทรกซึมซึ่งเกิดขึ้นจากโพลียูรีเทนและอีพอกซีเรซินแสดงให้เห็นว่าเมื่อปริมาณโพลียูรีเทนเพิ่มขึ้น ความยืดหยุ่นของผลิตภัณฑ์ที่บ่มจะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง ดังนั้นความแข็งแรงการลอกของกาวอีพอกซีเรซินจะ เพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงตามปริมาณโพลียูรีเทนที่เพิ่มขึ้น เมื่อโพลียูรีเทนถึง 20%ความแข็งแรงของการลอกเริ่มลดลงตามปริมาณโพลียูรีเทนที่เติมเพิ่มขึ้น ดังนั้น เพื่อความแข็งแรงในการลอก ปริมาณโพลียูรีเทนที่ดีที่สุดคือ 20%-
ในบรรดาเทคโนโลยีการแข็งตัวของอีพอกซีเรซินหลายชนิด ผลของการแข็งตัวของอีลาสโตเมอร์ที่ใช้โพลียูรีเทนแทนนั้นมีความสำคัญที่สุด อย่างไรก็ตาม อีพอกซีเรซินเป็นเรซินเทอร์โมพลาสติกเชิงเส้น และจะไม่แข็งตัวด้วยตัวเอง โดยการเพิ่มสารบ่มเพื่อให้ข้ามเท่านั้น-เชื่อมโยงจากโครงสร้างเชิงเส้นไปยังตาข่ายหรือโครงสร้างร่างกายสามารถรักษาให้หายขาดได้ ดังนั้น ในขณะที่ใช้โพลียูรีเทนเพื่อทำให้อีพอกซีเรซินแข็งตัว จำเป็นต้องเติมสารช่วยบ่มเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการบ่มในระหว่างการก่อสร้าง อีพอกซีเรซินประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนหรือวงแหวนเฮเทอโรไซคลิกหลายวง และสายโซ่โมเลกุลไม่ยืดหยุ่น อีพอกซีเรซินที่บ่มแล้วมีกากบาทสูง-โครงสร้างการเชื่อมโยงซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเปลี่ยนรูป เป็นผลให้กาวอีพอกซีเรซินมีข้อบกพร่อง เช่น ความเหนียวไม่เพียงพอ การแตกร้าวง่าย ความแข็งแรงในการลอกต่ำ และความต้านทานแรงกระแทกต่ำ ซึ่งทำให้จำกัดการใช้งานอย่างมาก ดังนั้นการปรับเปลี่ยนความแข็งของอีพอกซีเรซินจึงมีความสำคัญในทางปฏิบัติและโอกาสในการนำไปใช้ในการซ่อมแซมท่อ
ในทางปฏิบัติ มักจะต้องใช้กาวที่สามารถแข็งตัวได้ที่อุณหภูมิห้องและใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ตัวอย่างเช่น กาวโครงสร้างที่ใช้ในการก่อสร้างไม่เพียงแต่จะต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงเพื่อป้องกันการพังทลายของอาคารโดยรวมจากไฟไหม้เท่านั้น แต่ยังไม่สามารถให้ความร้อนและบ่มได้เนื่องจากพื้นที่การยึดเกาะขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม กาว EP สำหรับการบ่มที่อุณหภูมิห้องโดยทั่วไปไม่สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูงและความร้อน-กาว EP ที่ทนทานมักจะต้องได้รับความร้อนจึงจะแห้งตัวได้เต็มที่ ดังนั้น-เรียกว่าการบ่มที่อุณหภูมิห้อง มักหมายถึงวิธีการบ่มที่สามารถเจลได้ภายในไม่กี่นาทีหรือชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง (20-30°ค)และหายขาดภายใน 7 วัน ก็ถึงความแรงที่ใช้ได้ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าบางประการในด้านกาวที่สามารถแห้งตัวที่อุณหภูมิห้องและใช้ที่อุณหภูมิสูงได้ แต่ก็ยังมีช่องว่างที่สำคัญระหว่างความต้องการและอนาคต ในอนาคต เราควรเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับกลไกการบ่มของกาว EP พัฒนาสารบ่มแบบแอคทีฟแบบมัลติฟังก์ชั่น สังเคราะห์เรซินเมทริกซ์ EP มัลติฟังก์ชั่นใหม่ สำรวจวิธีการดัดแปลงใหม่และตัวเติมใหม่สำหรับเรซิน EP และพัฒนาการวิจัยและพัฒนากาวไปในทิศทางเดียวกัน การอนุรักษ์ทรัพยากรและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมบนพื้นฐานการปรับปรุงประสิทธิภาพ
แหล่งที่มาของบทความ: Global Polyurethane
ข้อสงวนสิทธิ์: บทความที่เผยแพร่ในบัญชีสาธารณะ WeChat ของ China Composite Materials Society ใช้เพื่อการแลกเปลี่ยนและแบ่งปันความเชี่ยวชาญด้านวัสดุคอมโพสิตและข้อมูลการตลาดเท่านั้น และจะไม่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้าใดๆ หากบุคคลหรือองค์กรใดมีข้อสงสัยเกี่ยวกับลิขสิทธิ์ของบทความหรือความถูกต้องและความถูกต้องของเนื้อหา โปรดติดต่อเราโดยเร็วที่สุด เราจะจัดการกับมันได้ทันท่วงที
ชื่อเดิม: "[ข้อมูลคอมโพสิต] การจำแนกประเภท คุณลักษณะด้านสมรรถนะ และการวิเคราะห์การใช้งานของกาวอีพอกซีเรซิน"