一文了解環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂膠粘劑的基本知識(shí)
環(huán)氧樹脂優(yōu)良的物理機(jī)械和電絕緣性能、與各種材料的粘接性能、以及其使用工藝的靈活性是其他熱固性塑料所不具備的。因此它能制成涂料、復(fù)合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。
（一）環(huán)氧樹脂的概念
環(huán)氧樹脂是指高分子鏈結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物的總稱，屬于熱固性樹脂，代表性樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂。
（二）環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)（通常指雙酚A型環(huán)氧樹脂）
1.單獨(dú)的環(huán)氧樹脂應(yīng)用價(jià)值很低，它需要與固化劑配合使用才有實(shí)用價(jià)值。
2.高粘接強(qiáng)度：在合成膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的膠接強(qiáng)度居前列。
3.固化收縮率小，在膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率最小，這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。
例如：酚醛樹脂膠：8—10%;有機(jī)硅樹脂膠：6—8%
聚酯樹脂膠：4—8%;環(huán)氧樹脂膠：1—3%
若經(jīng)過改性加工后的環(huán)氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%，熱膨脹系數(shù)為6.0×10-5/℃
4.耐化學(xué)性能好：在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個(gè)月，性能保持不變。
5.電絕緣性優(yōu)良：環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm6.工藝性能良好、制品尺寸穩(wěn)定、耐性良好和吸水率低。雙酚A型環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)固然好，但也有其缺點(diǎn)：①.操作粘度大，這在施工方面顯得有些不方便②.固化物性脆，伸長(zhǎng)率小。③.剝離強(qiáng)度低。④.耐機(jī)械沖擊和熱沖擊差。
（三）環(huán)氧樹脂的應(yīng)用與發(fā)展
1.環(huán)氧樹脂的發(fā)展史：環(huán)氧樹脂是1938年由P.Castam申請(qǐng)瑞士專利，由汽巴公司在1946年研制出最早的環(huán)氧粘接劑，1949年美國的S.O.Creentee研制了環(huán)氧涂料，我國于1958年開始環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。
2.環(huán)氧樹脂的應(yīng)用：
①涂料工業(yè)：環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中需用量最大，目前較廣泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料。可廣泛用于管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業(yè)。
②電子電器工業(yè)：環(huán)氧樹脂膠可用于電氣絕緣材料，例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護(hù);機(jī)電產(chǎn)品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。
③五金飾品，工藝品、體育用品品行業(yè)：可用于標(biāo)牌、飾品、商標(biāo)、五金、球拍、釣具、運(yùn)動(dòng)用品、工藝品等產(chǎn)品上。
④光電行業(yè)：可用于發(fā)光二極管(LED)、數(shù)碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產(chǎn)品的封裝、灌注和粘接。
⑤建筑工業(yè)：在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結(jié)構(gòu)、建筑、墻體涂料、堤壩、工程施工、文物修補(bǔ)等行業(yè)也會(huì)廣泛用到。
⑥膠粘劑、密封劑和復(fù)合材料領(lǐng)域：如風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質(zhì)之間的粘接，碳纖維板材的復(fù)合、微電子材料的密封等等。
（四）環(huán)氧樹脂膠的特性
1、環(huán)氧樹脂膠是在環(huán)氧樹脂的基礎(chǔ)上對(duì)其特性進(jìn)行再加工或改性，使其性能參數(shù)等符合特定的要求，通常環(huán)氧樹脂膠也需要有固化劑搭配才能使用，并且需要混合均勻后才能完全固化，一般環(huán)氧樹脂膠稱為A膠或主劑，固化劑稱為B膠或固化劑(硬化劑)。
2、反映環(huán)氧樹脂膠固化前的主要特性有：顏色、粘度、比重、配比、凝膠時(shí)間、可使用時(shí)間、固化時(shí)間、觸變性（止流性）、硬度、表面張力等。粘度(Viscosity)：是指膠體在流動(dòng)中所產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦阻力，其數(shù)值由物質(zhì)種類、溫度、濃度等因素決定。
凝膠時(shí)間：膠水的固化是從液體向固化轉(zhuǎn)化的過程，從膠水開始反應(yīng)起到膠體趨向固體時(shí)的臨界狀態(tài)的時(shí)間為凝膠時(shí)間，它由環(huán)氧樹脂膠的混合量、溫度等因素決定。
觸變性：該特性是指膠體受外力觸動(dòng)(搖晃、攪拌、振動(dòng)、超聲波等)時(shí)，隨外力作用由稠變稀，當(dāng)外界因素停止作用時(shí)，膠體又恢復(fù)到原來時(shí)的稠度的現(xiàn)象。
硬度(Hardness)：是指材料對(duì)壓印、刮痕等外力的抵抗能力。根據(jù)試驗(yàn)方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、維氏(Vichers)硬度等。硬度的數(shù)值與硬度計(jì)類型有關(guān)，在常用的硬度計(jì)中，邵氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適于生產(chǎn)檢驗(yàn)，邵氏硬度計(jì)可分為A型、C型、D型，A型用于測(cè)量軟質(zhì)膠體，C和D型用于測(cè)量半硬和硬質(zhì)膠體。
表面張力(Surface tension)：液體內(nèi)部分子的吸引力使表面上的分子處于向內(nèi)一種力作用下，這種力使液體盡量縮小其表面積而形成平行于表面的力，稱為表面張力?；蛘哒f是液體表面相鄰兩部分間單位長(zhǎng)度內(nèi)的相互牽引力，它是分子力的一種表現(xiàn)。表面張力的單位是N/m。表面張力的大小與液體的性質(zhì)、純度和溫度有關(guān)。
3、反映環(huán)氧樹脂膠固化后特性的主要特性有：電阻、耐電壓、吸水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸（引張）強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、熱變形形溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、內(nèi)應(yīng)力、耐化學(xué)性、伸長(zhǎng)率、收縮系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、誘電率、耐候性、耐老化性等。
電阻(Resistivity)：描述材料電阻特性通常用表面電阻或體積電阻。表面電阻簡(jiǎn)單地說就是同一表面上兩電極之間所測(cè)得的電阻值，單位是Ω。將電極形狀和電阻值結(jié)合在一起通過計(jì)算可得到單位面積的表面電阻率。體積電阻也叫體積電阻率、體積電阻系數(shù)，指通過材料厚度的電阻值，是表征電介質(zhì)或絕緣材料電性能的一個(gè)重要指標(biāo)。表示1cm2電介質(zhì)對(duì)泄漏電流的電阻，單位是Ω?m或Ω?cm。電阻率愈大，絕緣性能愈好。
耐電壓(Proof voltage)：又稱耐壓強(qiáng)度(絕緣強(qiáng)度)，膠體兩端所加的電壓越高，材料內(nèi)電荷受到的電場(chǎng)力就越大，越容易發(fā)生電離碰撞，造成膠體擊穿。使絕緣體擊穿的最低電壓叫做這個(gè)物體的擊穿電壓。使1毫米厚的絕緣材料擊穿時(shí)，需要加上的電壓千伏數(shù)叫做絕緣材料的絕緣耐壓強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱耐電壓，單位是：Kv/mm。絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關(guān)系。溫度越高，絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強(qiáng)度，每種絕緣材料都有一個(gè)適當(dāng)?shù)淖罡咴试S工作溫度，在此溫度以下，可以長(zhǎng)期安全地使用，超過這個(gè)溫度就會(huì)迅速老化。
吸水率(Water absorption)：是指物質(zhì)吸水程度的量度。系指在一定的溫度下把物質(zhì)在水中浸泡一定時(shí)間所增加的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
拉伸強(qiáng)度(Tensile strength)：拉伸強(qiáng)度是膠體拉伸至斷裂時(shí)的最大拉伸應(yīng)力。又稱扯斷力、扯斷強(qiáng)度、抗張力、抗張強(qiáng)度。單位為MPa。
剪切強(qiáng)度(Shear strength)：也稱抗剪強(qiáng)度，是指單位粘接面積上能夠承受平行于粘接面積的最大載荷，常用的單位為MPa。
剝離強(qiáng)度(Peel strength)：也稱抗剝強(qiáng)度，是指每單位寬度所能承受的最大破壞載荷，是衡量線受力能力的，單位為kN/m。
伸長(zhǎng)率(Elongation)：是指膠體在拉力作用下長(zhǎng)度的增加，以原長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)表示。
熱變形溫度(Heat deflection temperature under load)：是指固化物耐熱性的一種量度，是將固化物試樣浸在一種等速升溫的適宜傳熱介質(zhì)中，在簡(jiǎn)支梁式的靜彎曲負(fù)荷作用下，測(cè)出試樣彎曲變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的溫度，即為熱變形溫度，簡(jiǎn)稱HDT。
玻璃化溫度(Glass transition temperature)：是指固化物從玻璃形態(tài)向無定形或高彈態(tài)或流態(tài)轉(zhuǎn)變(或相反的轉(zhuǎn)變)的較窄溫度范圍的近似中點(diǎn)，稱為玻璃化溫度，通常以Tg表示，是耐熱性的一個(gè)指標(biāo)。
收縮率(Shrinkage ration)：定義為收縮量與收縮前尺寸之比的百分?jǐn)?shù)，收縮量則為收縮前后尺寸之差。
內(nèi)應(yīng)力(Internal stress)：是指在沒有外力存在下，膠體(材料)內(nèi)部由于存在缺陷、溫度變化、溶劑作用等原因所產(chǎn)生的應(yīng)力。
耐化學(xué)性(Chemical resistance)：是指耐酸、堿、鹽、溶劑和其他化學(xué)物質(zhì)的能力。
阻燃性(Flame resistance)：是指材料接觸火焰時(shí)，抵制燃燒或離開火焰時(shí)阻礙繼續(xù)燃燒的能力。
耐候性(Weatherability)：是指材料曝露在日光、冷熱、風(fēng)雨等氣候條件下的耐受性。
老化(Aging)：固化后膠體在加工、貯存和使用過程中，由于受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機(jī)械力和化學(xué)介質(zhì)等)的作用，發(fā)生一系列物理或化學(xué)變化，使高分子材料交聯(lián)變脆、裂解發(fā)粘、變色龜裂、粗糙起泡、表面粉化、分層剝落、性能逐漸變壞，以至喪失力學(xué)性能不能使用，這種變化的現(xiàn)象叫老化。
介電常數(shù)(Dielectric Constant)：又稱電容率、誘電率(Permittivity)。是指每“單位體積”的物體，在每一單位之“電位梯度”下所能儲(chǔ)蓄“靜電能量”(Electrostatic Energy)的多少。當(dāng)膠體的“透電率”越大(表示品質(zhì)越不好)，而兩逼近之導(dǎo)線中有電流工作時(shí)，就愈難到達(dá)徹底絕緣的效果，換言之就越容易產(chǎn)生某種程度的漏電。故絕緣材料的介質(zhì)常數(shù)在通常情況下要愈小愈好。水的介電常數(shù)是70，很少的水分，會(huì)引起顯著的變化。
4、環(huán)氧樹脂膠大部分是熱固型的膠，它有以下主要特點(diǎn)：溫度越高固化越快;一次混合的量越多固化越快;固化過程中有放熱現(xiàn)象等。
來源：互聯(lián)網(wǎng)綜合
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