一.引言

環(huán)氧AB膠是一種雙組份固化的環(huán)氧樹脂膠黏劑，是由兩種組分根據(jù)配比混合在一起使用的膠黏劑，一種是環(huán)氧樹脂及其改性物，另一種是固化劑及其改性物，只有當(dāng)兩組分混合均與后，膠水才會(huì)開始固化，形成具有機(jī)械強(qiáng)度的有使用價(jià)值的膠黏劑，可低溫或常溫固化，有時(shí)還需要加溫固化。

禾川化學(xué)專業(yè)從事環(huán)氧AB膠配方分析、成分分析、配方檢測(cè)、成分檢測(cè)；禾川化學(xué)是環(huán)氧膠產(chǎn)品技術(shù)革新的風(fēng)向標(biāo)；禾川化學(xué)成功開發(fā)出新型環(huán)氧AB膠配方技術(shù)；該環(huán)氧膠因諸多優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于汽車制造、建筑工程、電子電器、家用裝潢等行業(yè).

二.環(huán)氧AB膠

2.1環(huán)氧AB膠特性：

1)形式多樣.各種基體樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對(duì)形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。

2）固化方便.選用各種不同的固化劑，環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內(nèi)固化。

3)粘附力強(qiáng).環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小，這也有助于提高粘附強(qiáng)度。

4)收縮性低.環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過直接加成反應(yīng)或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應(yīng)來進(jìn)行的，沒有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性（小于2%）。如果在配方中適當(dāng)加入填料，收縮性還可以更低（小于1%）。

5)力學(xué)性能.固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。

6)電性能.固化后的環(huán)氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。

7)化學(xué)穩(wěn)定性.通常，固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性;像固化環(huán)氧體系的其它性能一樣，化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。

8）尺寸穩(wěn)定性.上述的許多性能的綜合，使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。

9)耐霉菌.固化的環(huán)氧樹脂體系耐大多數(shù)霉菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。

2.2環(huán)氧AB膠常見組分

環(huán)氧AB膠一般分為兩個(gè)組分，有時(shí)會(huì)有第三個(gè)組分,俗稱A組分和B組分,通常來說，A組分一般由環(huán)氧樹脂、稀釋劑、偶聯(lián)劑、消泡劑、顏填料、增韌劑、阻燃劑等組成；B組分一般有各種胺類固化劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、消泡劑、顏填料、增韌劑乙基阻燃劑等組成。

2.2.1環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。

根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂大體上可分為五大類：縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂、元素改性環(huán)氧樹脂以及其他特種環(huán)氧樹脂。比較常用的是縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，常見的雙酚A型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂，其用量約占全部環(huán)氧樹脂的85%以上。

環(huán)氧樹脂的選用原則.環(huán)氧值過高的樹脂強(qiáng)度較大，但較脆；環(huán)氧值中等的高低溫度時(shí)強(qiáng)度均好；環(huán)氧值低的則高溫時(shí)強(qiáng)度差些。因?yàn)閺?qiáng)度和交聯(lián)度的大小有關(guān)，環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度也高，環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低，故引起強(qiáng)度上的差異。

另外，不需耐高溫，對(duì)強(qiáng)度要求不大，希望環(huán)氧樹脂能快干，不易流失，可選擇環(huán)氧值較低的樹脂；強(qiáng)度較好的，可選用環(huán)氧值較高的樹脂。

環(huán)氧樹脂國(guó)內(nèi)外的主要生產(chǎn)廠家有：邁圖（Momentive）、陶氏（Dow）、亨茨曼（Huntsman）、南亞（Nanya）、長(zhǎng)興、藍(lán)星、岳化等。

2.2.2稀釋劑

稀釋劑是指一類加入到環(huán)氧AB膠中能降低體系黏度的物質(zhì)。一般分為活性稀釋劑和非活性（惰性）稀釋劑?；钚韵♂寗┲泻协h(huán)氧基團(tuán)，可以參與固化反應(yīng)并形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。非活性稀釋劑不含有環(huán)氧基團(tuán)，不能參與固化反應(yīng)。

醇類（如酒精）、酯類（如乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯）、酮類（如丙酮）、溶劑汽油、甲苯等都可以作為環(huán)氧樹脂的非活性稀釋劑，非活性稀釋劑加入環(huán)氧樹脂中一般都會(huì)降低固化交聯(lián)密度，環(huán)氧樹脂固化時(shí)間會(huì)減慢，耐溫性、固化后強(qiáng)度都會(huì)降低。

活性稀釋劑也有很多種，有單官能團(tuán)、二官能團(tuán)、三官能團(tuán)、多官能團(tuán)（四官能團(tuán)以上的)活性稀釋劑，一般加入后都會(huì)減慢環(huán)氧樹脂的固化時(shí)間，降低耐溫性和固化后強(qiáng)度。但也有些活性稀釋劑加入環(huán)氧樹脂當(dāng)中可以提高固化后強(qiáng)度和耐溫性。

總之在環(huán)氧與固化劑體系中，如何選取合適的稀釋劑，與配方設(shè)計(jì)者的思路有關(guān),，比如考慮到：成本、稀釋效果、氣味、體系硬度、體系耐溫等，從而選取不同的稀釋劑。

國(guó)內(nèi)外主要生產(chǎn)廠家有：空氣產(chǎn)品（AirProducts）、邁圖（Momentive）、陶氏（Dow）、亨茨曼（Huntsman）、安徽恒遠(yuǎn)等。

2.2.3偶聯(lián)劑

偶聯(lián)劑是一種能提高樹脂與固體表面黏合強(qiáng)度的助劑?？山档秃铣蓸渲垠w的粘度，改善填充劑的分散度以提高加工性能，進(jìn)而使制品獲得良好的表面質(zhì)量及機(jī)械、熱和電性能。其用量一般為填充劑用量的0.5～2%。常用的偶聯(lián)劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑等類型。偶聯(lián)劑一般由兩部分組成：一部分是親無機(jī)基團(tuán)，可與無機(jī)填充劑或增強(qiáng)材料作用；另一部分是親有機(jī)基團(tuán)，可與合成樹脂作用。一般在環(huán)氧ＡＢ膠中用的較多的硅烷偶聯(lián)劑中KH-560和KH-570。國(guó)內(nèi)外主要生產(chǎn)廠家有：道康寧（DowCorning）、霍尼韋爾（Honeywell）、南京能德等。

2.2.4消泡劑

消泡劑是一種具有較低表面張力和較高表面活性、能抑制或消除液體中泡沫的物質(zhì)。消泡劑，又稱為抗泡劑，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生許多有害泡沫，需要添加消泡劑。

消泡劑的種類很多，有機(jī)硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的，具有消泡速度更快，抑泡時(shí)間更長(zhǎng)，適用介質(zhì)范圍更廣，甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外主要生產(chǎn)廠家有：畢克化學(xué)（BYK），海明斯（Elementis）等。

2.2.5顏填料

顏填料包括顏料和填料。

1)顏料

顏料是指一種不溶于水、油、溶劑和樹脂等介質(zhì)，且不與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)和無機(jī)微細(xì)固體物質(zhì)。具有光學(xué)、保護(hù)和裝飾等作用。

2)填料

填料也叫作填充劑、增量劑。環(huán)氧AB膠中使用填料有如下好處：

①降低成型制件的收縮率，提高制品的尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無光性等；

②樹脂粘度有效的調(diào)節(jié)劑；

③可滿足不同性能要求，提高耐磨性、改善導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性等，大多數(shù)填料能提高材料沖擊強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度，但不能提高拉伸強(qiáng)度；

④可提高顏料的著色效果；

⑤某些填料具有極好的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性；

⑥有增容作用，可降低成本，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.2.6增韌劑

增韌劑也叫抗沖改性劑，由于環(huán)氧ＡＢ膠固化后脆性較大，不耐沖擊，故需要進(jìn)行改性，在環(huán)氧AB膠中，常用的增韌劑有固體粉末橡膠、聚醚多元醇二縮水甘油醚、液體端羥基丁腈橡膠、液體端羧基丁腈橡膠、液體端氨基丁腈橡膠、聚硫橡膠、核-殼聚合物粒子、聚醚砜類塑料、無機(jī)納米粒子等。主要生產(chǎn)廠家有：CVCThermoset、贏創(chuàng)（Evonik）、陶氏（Dow）等。

2.2.7阻燃劑

阻燃劑又稱難燃劑，耐火劑或防火劑：賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑；依應(yīng)用方式分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。根據(jù)組成，添加型阻燃劑主要包括無機(jī)阻燃劑、鹵系阻燃劑（有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物）、磷系阻燃劑（赤磷、磷酸酯及鹵代磷酸酯等）和氮系阻燃劑等。

阻燃劑目前主要有有機(jī)和無機(jī)，鹵素和非鹵。有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系。

2.2.8固化劑

環(huán)氧樹脂本身是熱塑性線型結(jié)構(gòu)的化合物，不能直接作膠黏劑使用，必須加入固化劑并在一定條件下進(jìn)行固化交聯(lián)反應(yīng)，生成不溶（熔）體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，才有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因此，固化劑是環(huán)氧樹脂膠黏劑必不可少的組分。

固化劑是指與環(huán)氧樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀立體聚合物，把復(fù)合材料骨材包絡(luò)在網(wǎng)狀體之中，促成固化反應(yīng)的物質(zhì)。環(huán)氧固化劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為堿性環(huán)氧固化劑和酸性環(huán)氧固化劑，按固化機(jī)理分為加成型環(huán)氧固化劑和催化型環(huán)氧固化劑。

常用的環(huán)氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、聚醚胺、改性胺、酸酐類、樹脂類、聚硫醇類、咪唑類和改性脲類，另外在光引發(fā)劑的作用下紫外線或可見光也能使環(huán)氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑，加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。

胺類固化劑包括脂肪族胺類、脂環(huán)族胺類、芳香族胺類和改性胺類，是環(huán)氧樹脂最常用的一類固化劑。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上來說，聚酰胺、聚醚胺一般歸屬于改性胺類。

1)脂肪族胺類

脂肪族胺類如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、哌嗪、N-氨乙基哌嗪等，由于具有能在常溫下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在固化劑中使用較為普遍。一般來說，這些基礎(chǔ)胺類在使用時(shí)都需要改性。

2)芳香族胺類

芳香族胺類如間苯二胺等。由于分子中存在很穩(wěn)定的苯環(huán)，固化后的環(huán)氧樹脂耐熱性較好。與脂肪族類相比，在同樣條件下固化，其熱變性溫度可提高40～60℃。

3)改性胺類

所謂改性胺類固化劑是指胺類與其它化合物的加成物。因?yàn)榄h(huán)氧AB膠中一般不需要用到酸酐類、樹脂類的、咪唑類和改性脲類固化劑，這里就不一一介紹了。

另外，在環(huán)氧ＡＢ膠中，聚硫醇類固化劑比較常用，一般配合叔胺類（如DMP-30）、脂肪胺類、脂環(huán)胺類、聚酰胺類固化劑使用，這類環(huán)氧ＡＢ膠經(jīng)常在DIY市場(chǎng)、建筑行業(yè)以及臨時(shí)粘接等場(chǎng)合下使用，并且聚硫醇類固化劑有一股不愉快的硫化氫臭味。聚硫醇固化劑現(xiàn)在只有美國(guó)的GabrielPerformanceProducts生產(chǎn)。

在環(huán)氧AB膠中，使用胺類固化劑時(shí)要注意含有羥基的醇、酚和水等能對(duì)固化反應(yīng)起促進(jìn)作用；含有羰基、硝基、氰基等基團(tuán)的試劑對(duì)固化反應(yīng)起抑制作用。鑒于上述特點(diǎn)，工業(yè)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，苯甲醇、雙酚A、壬基酚等含羥基的物質(zhì)常作為固化促進(jìn)劑使用，一般來說，添加量不宜過高，另外，苯甲醇還有稀釋劑的作用，主要生產(chǎn)廠家有：德拉明（Delamine）、巴斯夫（Basf）、亨茨曼（Huntsman）、陶氏（Dow）、東曹（Tosoh）等。

三.環(huán)氧AB膠典型配方

3.1增韌型室溫固化環(huán)氧樹脂膠黏劑

A組份

液體雙酚A型環(huán)氧樹脂


60

1,4-丁二醇二縮水甘油醚


4~6

硅烷偶聯(lián)劑KH560


消泡劑BYKA-555


0~1

氫氧化鋁粉體


30~35

氣相二氧化硅


1.5~2

合計(jì)


100

B組份

液體聚酰胺樹脂


36~40

端氨基液體丁腈橡膠


10~12

氫氧化鋁粉體


20~25

滑石粉


25~30

氣相二氧化硅


0~1.5

合計(jì)


100

以上參考配方數(shù)據(jù)都經(jīng)過技術(shù)修改，僅供參考，關(guān)于環(huán)氧膠配方更多技術(shù)可以咨詢我中心技術(shù)支持0512-82190860