关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析

关于环氧树脂胶黏剂增韧改性的分析

罗世雄

东莞初创应用材料有限公司 广东东莞 523000

[摘要]环氧树脂胶黏剂，它属于固化剂、基体树脂、溶剂、增韧剂、增塑剂、填料等各种组分经由化学及物理混合多种方法，所形成有着良好功能性、黏结性，在工程领域当中所需用到的黏胶剂。那么，为更进一步了解此类黏胶剂的增韧改性具体方法及其情况，鉴于此，本文主要探讨环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况，仅供业内相关人士参考。

[关键词]胶黏剂；环氧树脂；增韧改性

前言：

因环氧树脂胶黏剂，它和其余胶黏剂所具备优势特点较为不同，故其现阶段在众多行业领域当中实现较为广泛的应用。但因其呈较大脆性及较弱韧性，因而，对环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况开展综合分析较为必要。

1、简述环氧胶内部成分及其增韧改性基本机理情况

1.1在主要成分层面

针对环氧胶内部成分，通常以基体树脂、固化剂、增塑剂及增韧剂、溶剂为主。针对基体树脂层面，现阶段以纯环氧树脂及改性之后的环氧树脂为主。环氧树脂，其自身黏结强度及抗压性、黏结性及力学性能相对较好，但韧性弱；针对固化剂，其属于环氧胶内部重要成分。生产过程当中，通常需结合生产条件及其性能指标等，合理选定固化剂；针对增塑剂即增韧剂，其主要是因基体树脂与固化剂相互间经化学反应之后所形成一种固化物，呈现出较脆质地、较差韧性及其抗冲强度。故生产过程当中需要向着固化物内部添加一定量的增塑剂及增韧剂等，确保其韧性及耐冲性能可得到增强；针对溶剂层面，其属于聚合物的反应介质。实际应用当中，可以与具体需求结合予以合理选用。

1.2在基本机理层面

一是，针对分散相撕裂及塑性拉伸基本机理层面。此项理论观点，即外部力作用至改性树脂之后，使得裂纹形成，且处于环氧树脂内部持续增长情况下，橡胶会以颗粒形式渗入裂纹内部，连接好裂纹两端位置。外力持续增强情况下，橡胶颗粒将部分能量吸收，其自身会被逐渐拉长或撕裂，对环氧树脂后期被撕裂整个进度可起到减缓作用，环氧树脂则更具韧性[1]；二是，针对微裂纹的钝化增韧基本机理层面。此机理是以无机纳米粒子环氧树脂实施增韧方法为基础，基体受外部冲击之下，分散至基体内部刚性粒子会有应力集中产生，基体会有裂纹及屈服产生，基体将大量能量吸收会产生塑性。刚性粒子，使得基体裂纹实现逐渐扩展严重受阻及钝化现象产生，基体总体产生破坏性质开裂问题得到遏制；三是，针对裂纹钉铆基本机理层面。此机理主要是受外部的作用力情况之下，基体裂纹的尖端处于固体内部持续增长，遇到和基体树脂结合得较多的固体颗粒。受固体颗粒相应作用之下，裂纹尖端弯曲，二级裂纹逐渐形成，新裂纹形成前需实现更多能量吸收，可以说，只有外界所需作用力的强度更大情况下，才能将基体彻底分裂。

2、探究环氧树脂胶黏剂自身的增韧改性

2.1在橡胶弹性体类型环氧树脂的增韧层面

橡胶弹性体类型环氧树脂增韧方法，现阶段以聚氨酯的弹性体、丁腈橡胶这两种类型环氧树脂的增韧方法为主。一是，针对聚氨酯的弹性体类型环氧树脂的增韧方法层面。聚氨酯，它属于硬及软段相互交替连接所形成嵌段的一类聚合物。软及硬段部分，对树脂弹性、柔韧性、力学性能均起着决定作用。聚氨酯和环氧树脂互相贯穿，促使有着互穿网络一种聚合物生成。受外力作用之下，这种结构类型聚合物因两种物质穿插，致使互相牵绊这一作用产生，作用力会由网络结构快速传递至另种的网络结构当中，对作用力总体分散效果有所增强，且因聚氨酯自身有着优良的抗冲击性及弹性特点，所以环氧树脂总体韧性得到增强；二是，针对丁腈橡胶类型环氧树脂的增韧方法层面。丁腈橡胶，现阶段分为液体、固体这两种类型。针对液体状丁腈橡胶层面上，端羧基丁腈橡胶应用之下环氧树脂的增韧方法研究现阶段相对较多。而针对液体状丁腈橡胶层面，端羧基丁腈橡胶应用之下环氧树脂的增韧方法需要一定的实现条件，即在添加一定量固化剂前期，应确保端羧基丁腈橡胶完全溶解于环氧树脂当中，添加适量的固化剂之后，端羧基丁腈橡胶与环氧树脂的化学键得以合并，而且需要均匀分散到固化体系当中[2]；端羧基的丁腈橡胶分子链所在两端位置羧基能和环氧树脂相互间有反应发生后，嵌段或是接枝的共聚物便会形成。端羧基的丁腈橡胶之下，得以改性之后环氧树脂可经测量分析而获取：改性之后的环氧树脂，会基于环氧树脂形成连续相及CTBN分散增韧体系。二者经由化学反应之后，促使活性基团实现紧密连接，受外力作用之下，端羧基丁腈橡胶粒子对外界应力产生吸收作用，还会对外界应力产生分散作用，环氧树脂整个冲击断面位置有塑性变形产生，如此表明了其对环氧树脂内部裂纹逐步开裂问题可起到缓解作用，促使环氧树脂总体更具韧性，且脆性可得到有效降低。

2.2在热塑树脂混合性物质类型环氧树脂的增韧层面

针对热塑树脂的化合物质类型环氧树脂这种增韧方法，它是以颗粒的撕裂撕能及裂纹钉锚为基础理论。热塑树脂，其有着优良耐热性及韧性属于改性之后环氧树脂的韧性方法应用的重要基础。受外界的作用力强烈冲击之下，热塑树脂先有延伸性的变化产生，外界部分作用力被分散，环氧树脂自身韧性得以增强。但使用期间，热塑树脂不同用量对改性之后环氧树脂会产生不同韧性作用。

2.3在TLCP类型环氧树脂的增韧层面

针对液晶高分子聚合物，它属于高性能的一类工程材料，以溶致性及热致性这两种液晶为主。热致液晶类型聚合物整个分子链内部所含刚性的介晶单元及柔性的间隔段往往相对较多，对环氧树脂实施改性，可促使环氧树脂自身更具耐热性及柔韧性。故改性之后环氧树脂总体韧性增强当中，热致性的热晶类型聚合物得以广泛应用。大量实践研究均表明了液晶高分子聚合物加入之后，对环氧树脂总体连续相性起到良好改善作用，受应力作用下促使环氧树脂会有剪切的滑移带及微裂纹逐渐形成，达到韧性改善目的。

2.4在刚性粒子类型环氧树脂的增韧层面

伴随纳米技术持续的进步及发展，它的应用范围日益广泛化。纳米粒凭借自身所独有特点，被逐渐应用到环氧树脂的增韧研究当中。刚性纳米粒子之下对环氧树脂所产生增韧作用机理，即选定纳米粒子为应力主要集中点，促使周边基体逐渐屈服，对大量能量起到吸收作用；凭借着刚性粒子较高的活性及较大的比表面积等特点，促使其和基体相互间的交联面积得以扩大，受冲击情况下会有较多的微裂纹逐渐形成，对冲击能起到吸收作用[3]；外力作用之下，纳米粒子与整个基体界面位置会有空穴生成，钝化裂纹之后，可避免裂纹逐渐增长。

3、结语

综上所述，通过此次围绕着环氧树脂胶黏剂自身增韧改性情况所开展研究可了解到，现阶段以橡胶弹性体、热塑树脂混合性物质、TLCP、刚性粒子等各种类型环氧树脂的增韧方法为主，不同增韧方法均有着各自的优势作用。虽然对此方面研究已有较多成果，但仍然还不够深入，如部分增韧方法对环氧树脂总体韧性增强的同时，耐热性及模量会下降，用量不同的增韧剂，对环氧胶实际韧性会产生影响。对此，今后仍然需增加对此方面的实践研究，期望能够有更多新的研究突破。

参考文献：

[1]冉祥海,高一星,聂伟,等.一种增韧环氧树脂胶黏剂的液晶型聚氨酯预聚体及其制备方法和应用,CN113881006A[P].2022.

[2]魏上雄,孙翠玲,窦宝捷,等.氟化石墨烯/水滑石改性环氧树脂胶黏剂的性能研究[J].塑料工业,2021,049(001)：44-84.

[3]周博轩,胡松,冯兆丰,等.一种柔性增韧组合物,增韧型环氧树脂胶黏剂及其制备方法,CN112708384A[P].2021.