一種環(huán)氧結(jié)構(gòu)的基材潤(rùn)濕劑EP880

環(huán)氧樹(shù)脂作為一種結(jié)構(gòu)膠黏劑，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用非常廣泛。因?yàn)檎辰由婕暗谋徽巢牧锨ё內(nèi)f化，故同一個(gè)配方在不同場(chǎng)合的應(yīng)用往往難于人意。人們?cè)谕苛吓浞街薪?jīng)常用到潤(rùn)濕分散劑來(lái)增加環(huán)氧對(duì)底材的滲透，以提高附著力。一般的基材潤(rùn)濕劑均為溶劑型的非環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂，施膠后的環(huán)氧滲透到基材后產(chǎn)生一定的滲透效果，溶劑和助劑樹(shù)脂滲透到界面后作為一種增塑劑存在于環(huán)氧樹(shù)脂中，既不參與環(huán)氧的固化，后期還有不斷從膠體中析出和揮發(fā)的傾向，產(chǎn)生收縮和應(yīng)力，從而導(dǎo)致粘接失效的風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，我們開(kāi)發(fā)了EP880環(huán)氧樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)的基材潤(rùn)濕劑。這種表面活性劑結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，粘度類(lèi)似128環(huán)氧，99.5%以上的固含量，不含任何溶劑，一方面增進(jìn)滲透性，參與環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)，另一方便增韌了環(huán)氧樹(shù)脂體系。對(duì)提高界面附著力效果比較明顯。當(dāng)然，因?yàn)闃?shù)脂分子結(jié)構(gòu)的差別，反應(yīng)活性差別大，其實(shí)驗(yàn)效果跟不同固化劑的取用關(guān)系較大，技術(shù)人員需要對(duì)其性能充分了解的前提下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其的合理性后應(yīng)用于實(shí)踐。

 關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹(shù)脂基材潤(rùn)濕劑 附著力  羥基  錨固  增韌

1、 環(huán)氧樹(shù)脂的粘接原理

環(huán)氧樹(shù)脂為什么號(hào)稱(chēng)“萬(wàn)能膠”？

1-1、 對(duì)應(yīng)改性胺類(lèi)固化劑， 1mol的環(huán)氧基反應(yīng)掉1mol的活性氫，生成1mol羥基，而羥基可以跟極性基材之間形成氫鍵。 

1-2、 對(duì)體系的增韌可以增強(qiáng)樹(shù)脂跟基材的剝離強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。

1-3、 通過(guò)助劑降低界面張力，有利于樹(shù)脂體系對(duì)底材的滲透，樹(shù)脂固化后形成對(duì)底材的錨固效果。

1-4、 環(huán)氧固化形成的三維結(jié)構(gòu)具有較高的膠體強(qiáng)度和彈性模量。

1-5、 粘接理論之吸附理論、擴(kuò)散理論、靜電理論、弱界面層理論、配位鍵理論、酸堿理論等，該產(chǎn)品不涉及。

2、EP880和雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂E51 分子結(jié)構(gòu)的對(duì)比

            2-1、EP880作為一種帶有多個(gè)羥基和兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂，分子量大，表面活性劑分子結(jié)構(gòu)，含親水型長(zhǎng)鏈。可以顯著降低樹(shù)脂的表面張力，從而增進(jìn)滲透性。

           2-2、EP880因含長(zhǎng)鏈支化結(jié)構(gòu)，對(duì)體系有顯著的增韌效果，耐低溫性能顯著優(yōu)于E51，可作為彈性環(huán)氧樹(shù)脂使用。

           2-3、對(duì)同一固化劑，反應(yīng)活性顯著低于雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂如E-51環(huán)氧樹(shù)脂。

           2-4、因親水基較大， 親水性增強(qiáng)、憎水性耐熱性有下降趨勢(shì)。

           2-5、EP880即使分子量大幅度增長(zhǎng)，粘度和色澤仍跟128環(huán)氧類(lèi)似。

3、EP880如何提高環(huán)氧樹(shù)脂的粘接強(qiáng)度。

3-1、一般的基材潤(rùn)濕劑僅有降低表面張力效果，但是不參與環(huán)氧的固化反應(yīng)。所以，界面粘接強(qiáng)度相對(duì)較低。反之，EP880不僅降低界面張力，還能參與反應(yīng)，跟底材錨固效果更好，從而提高粘接強(qiáng)度。

3-2、長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)對(duì)體系增韌效果明顯，可有效提高剝離強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。

 4、EP880樹(shù)脂的特點(diǎn)

4-1、因固化速度較慢，128環(huán)氧已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)固化的前提下，EP880尚在固化中，這樣很容易讓人感覺(jué)提高附著力效果不明顯，甚至有可能導(dǎo)致附著力下降。

4-2、使用中要控制好用量，過(guò)多EP880的加入會(huì)導(dǎo)致體系中尤其是界面親水性有所增強(qiáng)。

4-3、所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)控制好用量，通過(guò)選擇固化劑提高反應(yīng)交聯(lián)度可以達(dá)成效果。

5、EP880如何配套胺類(lèi)固化劑，達(dá)到提高附著力的目的。

  5-1、選擇活性較高的固化劑，或者在實(shí)際加溫固化中選擇活性較高的固化劑，這樣效果比較明顯。如聚硫醇、改性脂肪胺、酚醛改性胺等等。慎重選擇添加苯甲醇糠醇之類(lèi)的改性芳香胺、改性脂環(huán)胺、以及聚酰胺、聚醚胺等固化劑。

  5-2、分段固化工藝，基本固化后，增加高溫后固化的工藝。

  5-3、常溫固化體系隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，附著力逐步提升。

  5-4、EP880配合固化劑在粘接界面先行噴涂或者涂刷，等基本固化后再施膠.

  5-5、選擇活性較高的結(jié)構(gòu)增韌型固化劑，附著力提升效果更好。

6、應(yīng)用于酸酐體系提高附著力

酸酐體系廣泛用于LED\電氣高溫澆注料\電氣絕緣等領(lǐng)域，普遍存在附著力較差，膠體偏脆性等缺點(diǎn)，可通過(guò)EP880的加入提高滲透性，提升附著力，增韌環(huán)氧樹(shù)脂。 

6-1、本身酸酐體系優(yōu)先消耗羥基，所以往往附著力不及胺類(lèi)固化體系，但電氣性能好于胺類(lèi)固化體系。

6-2、1摩爾EP880含2mol以上羥基，混合后羥基優(yōu)先于酸酐和環(huán)氧基生成酸性酯，酸性酯繼續(xù)與環(huán)氧基反應(yīng)。進(jìn)入結(jié)構(gòu)后的長(zhǎng)鏈增韌了環(huán)氧樹(shù)脂，提高了抗沖擊強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。

6-3、降低界面張力，促進(jìn)環(huán)氧體系的滲透。

6-4、因?yàn)榱u基的優(yōu)先反應(yīng)改性了酸酐，因此滲透到底材的EP880優(yōu)先反應(yīng)，從而產(chǎn)生了完全相反于該樹(shù)脂對(duì)改性胺類(lèi)固化劑的延緩反應(yīng)的效果，使附著力增強(qiáng)效果即時(shí)體現(xiàn)。

7、對(duì)應(yīng)不同底材的適應(yīng)性。

7-1對(duì)疏松結(jié)構(gòu)和極性底材具有更好的附著力。

7-2、即使對(duì)光潔面、塑料底材，也有明顯滲透，但不及粗糙界面效果明顯。

7-3、對(duì)光滑面瓷磚、鋁合金、不銹鋼、帶銹鋼結(jié)構(gòu)底材、混凝土等效果明顯。  

8、應(yīng)用于環(huán)氧涂料體系中溶劑的影響

8-1、 溶劑可以降低表面張力，有利于滲透。

8-2、揮發(fā)較慢的溶劑會(huì)導(dǎo)致較多殘留，EP880的固化速度更慢。固化后產(chǎn)生遷移或揮發(fā)的可能性越大，界面收縮大、應(yīng)力大，導(dǎo)致粘接失效。如環(huán)氧配合苯甲醇添加體系的固化劑效果不明顯。

8-3、選擇活性高的固化劑更加有利于快速體現(xiàn)提高附著力的效果。

9、基材潤(rùn)濕劑對(duì)耐久性和水煮性能的影響

9-1、作為助劑，控制好用量是必須的。膠多量的EP880加入加入會(huì)顯著降低界面張力，滲透性增強(qiáng)，但是會(huì)引起界面親水性增強(qiáng)，反而導(dǎo)致水煮性能下降的趨勢(shì)。

9-2、EP880沒(méi)有充分反應(yīng)之前，耐水性是下降的；充分反應(yīng)之后，水煮性能是提高的。

9-3、一方面滲透增強(qiáng)，增加了跟底材的錨固效果，增韌了環(huán)氧樹(shù)脂，提高了耐水性；另一面親水性增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致水分侵入界面的速度加快，有影響粘接接頭耐久性的可能。所以，具體的添加量要通過(guò)實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證確定配方。

10、基材潤(rùn)濕劑 EP880對(duì)顏填料的處理效果。

10-1、作為一種帶環(huán)氧雙酚A的表面活性劑，具有處理顏填料的效果。一方面防沉降、防樹(shù)脂析出；另一方面提高環(huán)氧樹(shù)脂體系的機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能。

10-2、有對(duì)白炭黑等微細(xì)粉末有表面處理的效果。添加過(guò)EP880的體系，觸變性在原來(lái)基礎(chǔ)上有不同程度的提升，原因是助劑對(duì)微細(xì)粉末表面的處理，使之跟環(huán)氧樹(shù)脂的相容性更好，表面的羥基對(duì)白炭黑的觸變性有增效作用，所以添加填充料的體系需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

10-3、對(duì)顏料（尤其是無(wú)機(jī)顏料）的顯色有增效和分散作用。

總之，一種新的助劑的應(yīng)用一定會(huì)帶來(lái)新的優(yōu)勢(shì)，也會(huì)有系列的工藝和性能改變，只有知己知彼、揚(yáng)長(zhǎng)避短，才能充分發(fā)揮助劑的優(yōu)勢(shì)，研制出針對(duì)性強(qiáng)的系列特種環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑。我們不求一個(gè)助劑放之四海而皆準(zhǔn)，也不奢求一個(gè)材料能解決所有的問(wèn)題，但一個(gè)新的材料帶來(lái)的新性能總能為膠黏劑的精細(xì)化提供新的優(yōu)勢(shì)。