耐高溫環氧膠:230℃下剪切強度為11MPa

2021-03-01 膠界

環氧樹脂膠黏劑的應用溫度通常低於125℃。為了獲得更高的耐熱性，通常採取以下方法：

（1）環氧樹脂中加入耐熱性更高樹脂形成共混物；

（2）高溫固化劑；

（3）耐熱環氧樹脂

芳香族二元酸酐是一類高溫固化劑，能夠提高環氧膠黏劑的耐熱性能。在環氧-芳香族酸酐體系膠黏劑中，Emerson&Cuming 生產的 ECCOBOND-104膠黏劑最具代表性，它是由雙酚A型環氧樹脂為基礎樹脂，均苯四酸二酐為固化劑組成的雙組分耐高溫膠黏劑，應用溫度高達 230℃，短時最高應用溫度可達 290℃。

本文介紹的另一款國產耐高溫環氧膠水，核心關鍵在於選用了二苯酮四羧酸二酐（BTDA）為固化劑，並以苄基三苯基溴化鏻為促進劑，構成環氧-酮酐體系膠黏劑。

將環氧樹脂E51與BTDA 按照1∶0.7的比例配膠，粘接試片後，在 200℃固化 2h，測試膠黏劑在各溫度下的剪切強度。

上圖可見，與常規的環氧膠相比，環氧-酮酐體系膠黏劑的常溫強度其實並不高。通常，環氧-胺類體系膠黏劑對鋁合金的常溫剪切強度通常超過 20MPa， 甚至達到 30MPa 以上。環氧 - 酮酐體系膠黏劑常溫強度卻只有11MPa左右。

然而，該體系的耐高溫性能突出，表現在230℃剪切強度基本與常溫下一致，接近11MPa。同時，其強度穩定性很好，室溫到230℃區間，剪切強度近乎恆定為11MPa，沒有表現出隨著環境溫度的升高，剪切強度明顯下降的一般性規律。這種穩定性對於應用環境溫度急劇變化、粘接件受到頻繁冷熱衝擊是十分關鍵的。

與市售的 ECCOBAND-104相比，環氧-酮酐膠黏劑常溫剪切強度低於 ECCOBAND-104，但在150℃-230℃間的強度則高於ECCOBAND-104。

環氧-酮酐膠黏劑最大特點是力學穩定性更高，表現在室溫到 230℃區間強度變化不大，呈現出平臺區，可在230℃以下長期應用。

參考文獻：

崔寶軍，環氧-酮酐耐高溫膠黏劑的製備與研究，化學與黏合，2017，321-324

聲明：

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