环氧AB胶配方分析|分析检测

一.引言

    环氧AB胶是一种双组份固化的环氧树脂胶黏剂，是由两种组分根据配比混合在一起使用的胶黏剂，一种是环氧树脂及其改性物，另一种是固化剂及其改性物，只有当两组分混合均与后，胶水才会开始固化，形成具有机械强度的有使用价值的胶黏剂，可低温或常温固化，有时还需要加温固化。

    禾川化学专业从事环氧AB胶配方分析、成分分析、配方检测、成分检测；禾川化学是环氧胶产品技术革新的风向标；禾川化学成功开发出新型环氧AB胶配方技术；该环氧胶因诸多优点广泛应用于汽车制造、建筑工程、电子电器、家用装潢等行业.

二.环氧AB胶

2.1环氧AB胶特性：

1)形式多样.各种基体树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求，其范围可以从*低的粘度到高熔点固体。

2）固化方便.选用各种不同的固化剂，环氧树脂体系几乎可以在0～180℃温度范围内固化。

3)粘附力强.环氧树脂分子链中固有的*性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。

4)收缩性低.环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。如果在配方中适当加入填料，收缩性还可以更低（小于1%）。

5)力学性能.固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。

6)电性能.固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。

7)化学稳定性.通常，固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性;像固化环氧体系的其它性能一样，化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能。

8）尺寸稳定性.上述的许多性能的综合，使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。

9)耐霉菌.固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌，可以在苛刻的热带条件下使用。

2.2环氧AB胶常见组分

    环氧AB胶一般分为两个组分，有时会有第三个组分,俗称A组分和B组分,通常来说，A组分一般由环氧树脂、稀释剂、偶联剂、消泡剂、颜填料、增韧剂、阻燃剂等组成；B组分一般有各种胺类固化剂、促进剂、偶联剂、消泡剂、颜填料、增韧剂乙基阻燃剂等组成。

2.2.1环氧树脂

    环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

    根据分子结构，环氧树脂大体上可分为五大类：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、元素改性环氧树脂以及其他特种环氧树脂。比较常用的是缩水甘油醚类环氧树脂，常见的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，其用量约占全部环氧树脂的85%以上。

    环氧树脂的选用原则.环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。

    另外，不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。

    环氧树脂国内外的主要生产厂家有：迈图（Momentive）、陶氏（Dow）、亨茨曼（Huntsman）、南亚（Nanya）、长兴、蓝星、岳化等。

2.2.2稀释剂

    稀释剂是指一类加入到环氧AB胶中能降低体系黏度的物质。一般分为活性稀释剂和非活性（惰性）稀释剂。活性稀释剂中含有环氧基团，可以参与固化反应并形成三维交联结构。非活性稀释剂不含有环氧基团，不能参与固化反应。

    醇类（如酒精）、酯类（如乙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯）、酮类（如丙酮）、溶剂汽油、甲苯等都可以作为环氧树脂的非活性稀释剂，非活性稀释剂加入环氧树脂中一般都会降低固化交联密度，环氧树脂固化时间会减慢，耐温性、固化后强度都会降低。

    活性稀释剂也有很多种，有单官能团、二官能团、三官能团、多官能团（四官能团以上的)活性稀释剂，一般加入后都会减慢环氧树脂的固化时间，降低耐温性和固化后强度。但也有些活性稀释剂加入环氧树脂当中可以提高固化后强度和耐温性。

    总之在环氧与固化剂体系中，如何选取合适的稀释剂，与配方设计者的思路有关,，比如考虑到：成本、稀释效果、气味、体系硬度、体系耐温等，从而选取不同的稀释剂。

    国内外主要生产厂家有：空气产品（AirProducts）、迈图（Momentive）、陶氏（Dow）、亨茨曼（Huntsman）、安徽恒远等。

2.2.3偶联剂

    偶联剂是一种能提高树脂与固体表面黏合强度的助剂。可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。其用量一般为填充剂用量的0.5～2%。常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂等类型。偶联剂一般由两部分组成：一部分是亲无机基团，可与无机填充剂或增强材料作用；另一部分是亲有机基团，可与合成树脂作用。一般在环氧ＡＢ胶中用的较多的硅烷偶联剂中KH-560和KH-570。国内外主要生产厂家有：道康宁（DowCorning）、霍尼韦尔（Honeywell）、南京能德等。

2.2.4消泡剂

    消泡剂是一种具有较低表面张力和较高表面活性、能抑制或消除液体中泡沫的物质。消泡剂，又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。

    消泡剂的种类很多，有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝、含胺、亚胺和酰胺类的，具有消泡速度更快，抑泡时间更长，适用介质范围更广，甚至苛刻介质环境如高温、强酸和强碱的特点。国内外主要生产厂家有：毕克化学（BYK），海明斯（Elementis）等。

2.2.5颜填料

    颜填料包括颜料和填料。

1)颜料

颜料是指一种不溶于水、油、溶剂和树脂等介质，且不与介质发生化学反应的有机和无机微细固体物质。具有光学、保护和装饰等作用。

2)填料

    填料也叫作填充剂、增量剂。环氧AB胶中使用填料有如下好处：

①降低成型制件的收缩率，提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等；

②树脂粘度有效的调节剂；

③可满足不同性能要求，提高耐磨性、改善导电性及导热性等，大多数填料能提高材料冲击强度及压缩强度，但不能提高拉伸强度；

④可提高颜料的着色效果；

⑤某些填料具有*好的光稳定性和耐化学腐蚀性；

⑥有增容作用，可降低成本，提高产品在市场上的竞争能力。

2.2.6增韧剂

    增韧剂也叫抗冲改性剂，由于环氧ＡＢ胶固化后脆性较大，不耐冲击，故需要进行改性，在环氧AB胶中，常用的增韧剂有固体粉末橡胶、聚醚多元醇二缩水甘油醚、液体端羟基丁腈橡胶、液体端羧基丁腈橡胶、液体端氨基丁腈橡胶、聚硫橡胶、核-壳聚合物粒子、聚醚砜类塑料、无机纳米粒子等。主要生产厂家有：CVCThermoset、赢创（Evonik）、陶氏（Dow）等。

2.2.7阻燃剂

    阻燃剂又称难燃剂，耐火剂或防火剂：赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂；依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）、磷系阻燃剂（赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等）和氮系阻燃剂等。

    阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

2.2.8固化剂

    环氧树脂本身是热塑性线型结构的化合物，不能直接作胶黏剂使用，必须加入固化剂并在一定条件下进行固化交联反应，生成不溶（熔）体型网状结构，才有实际应用价值。因此，固化剂是环氧树脂胶黏剂必不可少的组分。

    固化剂是指与环氧树脂发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中，促成固化反应的物质。环氧固化剂按化学结构分为碱性环氧固化剂和酸性环氧固化剂，按固化机理分为加成型环氧固化剂和催化型环氧固化剂。

    常用的环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、聚醚胺、改性胺、酸酐类、树脂类、聚硫醇类、咪唑类和改性脲类，另外在光引发剂的作用下紫外线或可见光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。

    胺类固化剂包括脂肪族胺类、脂环族胺类、芳香族胺类和改性胺类，是环氧树脂*常用的一类固化剂。从化学结构上来说，聚酰胺、聚醚胺一般归属于改性胺类。

1)脂肪族胺类

    脂肪族胺类如乙二胺、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，由于具有能在常温下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等优点，所以在固化剂中使用较为普遍。一般来说，这些基础胺类在使用时都需要改性。

2)芳香族胺类

    芳香族胺类如间苯二胺等。由于分子中存在很稳定的苯环，固化后的环氧树脂耐热性较好。与脂肪族类相比，在同样条件下固化，其热变性温度可提高40～60℃。

3)改性胺类

    所谓改性胺类固化剂是指胺类与其它化合物的加成物。因为环氧AB胶中一般不需要用到酸酐类、树脂类的、咪唑类和改性脲类固化剂，这里就不一一介绍了。

    另外，在环氧ＡＢ胶中，聚硫醇类固化剂比较常用，一般配合叔胺类（如DMP-30）、脂肪胺类、脂环胺类、聚酰胺类固化剂使用，这类环氧ＡＢ胶经常在DIY市场、建筑行业以及临时粘接等场合下使用，并且聚硫醇类固化剂有一股不愉快的硫化氢臭味。聚硫醇固化剂现在只有美国的GabrielPerformanceProducts生产。

    在环氧AB胶中，使用胺类固化剂时要注意含有羟基的醇、酚和水等能对固化反应起促进作用；含有羰基、硝基、氰基等基团的试剂对固化反应起抑制作用。鉴于上述特点，工业经验认为，苯甲醇、双酚A、壬基酚等含羟基的物质常作为固化促进剂使用，一般来说，添加量不宜过高，另外，苯甲醇还有稀释剂的作用，主要生产厂家有：德拉明（Delamine）、巴斯夫（Basf）、亨茨曼（Huntsman）、陶氏（Dow）、东曹（Tosoh）等。

三.环氧AB胶典型配方

3.1增韧型室温固化环氧树脂胶黏剂

A组份

B组份

以上参考配方数据都经过技术修改，仅供参考，关于环氧胶配方更多技术可以咨询我中心技术支持0512-82190860