A. 耐鹼性,耐候性,粘接力比較大的環氧樹脂有哪些
灌封膠在未固化前屬於液體狀,具有流動性,膠液黏度根據產品的材質、性能、生產工藝的不同而有所區別。在完全固化後才能實現它的使用價值,固化後可以起到防水防潮、防塵、絕緣、導熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。目前市場上電子灌封膠種類非常多,從材質類型來分,目前使用最多最常見的主要為3種,即環氧樹脂灌封膠、有機硅灌封膠、聚氨酯灌封膠。灌封膠的選用將直接影響電子產品的運行精密程度及時效性,在眾多灌封膠種類中如何選擇適合企業產品的灌封膠成為一種技術難點。下面就由杭州包爾得新材料為大家介紹一下這三類灌封膠的優缺點以及目前市場上的主要用途。一、環氧樹脂優點:環氧樹脂灌封膠多為硬性,也有極少部分改性環氧樹脂稍軟。該材質的最大優點在於對材質的粘接力較好以及較好的絕緣性,固化物耐酸鹼性能好。環氧樹脂一般耐溫100℃。材質可作為透明性材料,具有較好的透光性。價格相對便宜。缺點:抗冷熱變化能力弱,受到冷熱沖擊後容易產生裂縫,導致水汽從裂縫中滲人到電子元器件內,防潮能力差;固化後膠體硬度較高且較脆,較高的機械應力易拉傷電子元器件;環氧樹脂一經灌封固化後由於較高的硬度無法打開,因此產品為「終身」產品,無法實現元器件的更換;透明用環氧樹脂材料一般耐候性較差,光照或高溫條件下易產生黃變。應用范圍:一般用於LED、變壓器、調節器、工業電子、繼電器、控制器、電源模塊等非精密電子器件的灌封。二、聚氨酯優點:聚氨酯灌封膠具有較為優異的耐低溫性能,材質稍軟,對一般灌封材質均具備較好的粘結性,粘結力介於環氧樹脂及有機硅之間。具備較好的防水防潮、絕緣性。缺點:耐高溫能力差且容易起泡,必須採用真空脫泡;固化後膠體表面不平滑且韌性較差,抗老化能力、抗震和紫外線都很弱、膠體容易變色。應用范圍:一般應用於發熱量不高的電子元器件的灌封。變壓器、抗流圈、轉換器、電容器、線圈、電感器、變阻器、線形發動機、固定轉子、電路板、LED、泵等。三、有機硅優點:有機硅灌封膠固化後材質較軟,有固體橡膠和硅凝膠兩種形態,能夠消除大多數的機械應力並起到減震保護效果。物理化學性質穩定,具備較好的耐高低溫性,可在-50~200℃范圍內長期工作。優異的耐候性,在室外長達20年以上仍能起到較好的保護作用,而且不易黃變。具有優異的電氣性能和絕緣能力,灌封後有效提高內部元件以及線路之間的絕緣,提高電子元器件的使用穩定性。具有優秀的返修能力,可快捷方便的將密封後的元器件取出修理和更換。
B. 環氧樹脂的合成原理和固化原理
環氧樹脂種類別抄雙酚A型例:
雙酚A型環氧樹脂固化原理
環氧樹脂結構羥基(〉CH-OH)、醚基(-O-)極潑環氧基存羥基醚基高度極性使環氧與相鄰界面產較強間作用力環氧基團則與介質表面(特別金屬表面)游離鍵起反應形化鍵環氧樹脂具高黏合力用途廣商業稱作萬能膠外環氧樹脂做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途環氧樹脂未固化前呈熱塑性線型結構使用必須加入固化劑固化劑與環氧樹脂環氧基等反應變網狀結構
溶且熔熱固性品環氧樹脂固化前相質量都高通固化才能形體形高環氧樹脂固化要藉助固化劑固化劑種類主要元胺元酸都含波氫原其用液態元胺類二亞乙基三胺三乙胺等環氧樹脂室溫固化需要加些促進劑(元硫醇)已達快速固化效
固化劑選擇與環氧樹脂固化溫度關通溫度固化般用元胺元硫胺等較高溫度固化般選用酸酐元酸固化劑同固化劑其交聯反應同
合原理
雙酚A型環氧樹脂由雙酚A環氧氯丙烷鹼性催化劑(通用NaOH)作用縮聚
合
(1)液態雙酚A型環氧樹脂合歸納起致兩種:步二步步加鹼二加鹼二步間歇連續
(2)固態雙酚A型環氧樹脂合體兩種:步二步步水洗、溶劑萃取溶劑二步本體聚合催化聚合
C. 環氧樹脂膠粘劑最大粘結力大概有多大
按照理論計算,界面的粘附強度F=2.06(Υl/r),假定力的作用距離r為3乘以10的負10次方,表專面完全潤濕,已知屬環氧膠粘劑表面張力Υl=45mN·m,環氧環氧樹脂膠粘劑的理論粘接強度F約為300MPa。但由於受到潤濕不完全、膠層內應力、氣孔或缺陷、固化不完全、測試應力集中等因素的影響,實際測試強度不到理論強度的十分之一。目前據我了解到的,用於機械製造行業的結構型環氧樹脂膠粘劑粘接剪切強度可以達到30-40MPa,用於軍事工業及航天工業領域的環氧樹脂膠粘劑粘接剪切強度可以達到60MPa以上,而一般的環氧樹脂膠粘劑粘接剪切強度都在20MPa左右。我們自己生產的普通品種常溫固化的環氧樹脂膠粘劑剪切強度都在10-30MPa之間,特殊品種常溫固化的環氧樹脂膠粘劑剪切強度在30-40MPa,中溫和高溫固化的結構型環氧樹脂膠粘劑剪切強度都在40MPa以上。
D. 如何提高環氧樹脂膠黏劑的強度與耐久性
如何提高環氧樹脂膠黏劑的強度與耐久性
剝離強度大小與膠粘劑的膠體韌性(或者說是彈性專)、膠體內聚強度屬、膠體與粘接界面的粘接強度有直接關系。膠體韌性(彈性)越好、內聚強度越高、膠體與粘接界面的粘接強度越高測出來剝離強度越高。
E. 環氧樹脂為什麼會有粘接特性
環氧樹脂及其固化物的性能特點
(1)力學性能高。環氧樹脂具有很強的內聚力,分子結構緻密,所以它的力學性能高於酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。
(2)粘接性能優異。環氧樹脂固化體系中活性極大的環氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性集團賦予環氧固化物以極高的粘接強度。再加上它有很高的內聚強度等力學性能,因此它的粘接性能特別強,可用作結構膠。
F. 環氧樹脂膠有哪些特性和應用
環氧樹脂膠是雙組分的膠粘劑,適合家庭用的膠劑通常分別裝於兩支軟管中,臨使用時才混合。它的甲液是環氧樹脂和苯二甲二丁酯(增塑劑)的混合膠液,乙液是乙二胺(固化劑)膠液。使用時按一定體積比混合均勻,塗於物件需粘接的部位表面,並略微施加壓力,2個小時後即可固化。
環氧樹脂膠的最大特點是粘合強度很高。由於它的分子中含有很活潑的環氧基,能與多種物質表面的一些原子反應,從而形成很強的結合力,所以環氧樹脂不僅可以用來膠粘各種金屬、塑料及混凝土等,還可用來粘接玻璃、瓷器、陶器等物件。為此,人們給它起了個「萬能膠」的美名。萬能膠不僅在生活中頗受人們的青睞,而且在生產上也有著廣泛的應用,常被用來粘接金屬的結構件,所以又稱為結構膠。
使用萬能膠要注意保持被粘接物體表面的清潔,如有油膩、塵土、銹斑等,都必須預先清除干凈。如單獨使用萬能膠的甲液或乙液,都不會有理想的粘接效果,其中的環氧樹脂呈液態,不加入固化劑,它就不會乾燥。但是一旦將甲、乙兩液混合了,就應立即用掉,因為這種混合膠體很快就會變硬而失去粘接作用。
G. 環氧樹脂的結合力測試哪些參數
拉脫強度,單位MPa,標准GB/T5210,這個是常用的。
H. 環氧樹脂的合成原理和固化原理
環氧樹脂有多種類別,以雙酚A型為例:
雙酚A型環氧樹脂的固化原理
在環氧樹脂的結構中有羥基(〉CH—OH)、醚基(—O—)和極為活潑的環氧基存在,羥基和醚基有高度的極性,使環氧分子與相鄰界面產生了較強的分子間作用力,而環氧基團則與介質表面(特別是金屬表面)的游離鍵起反應,形成化學鍵。因而,環氧樹脂具有很高的黏合力,用途很廣,商業上被稱作「萬能膠「。此外,環氧樹脂還可做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途。但是,環氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結構,使用時必須加入固化劑,固化劑與環氧樹脂的環氧基等反應,變成網狀結構的大分子
,成為不溶且不熔的熱固性成品。環氧樹脂在固化前相對分子質量都不高,只有通過固化才能形成體形高分子。環氧樹脂的固化要藉助固化劑,固化劑的種類很多,主要有多元胺和多元酸,他們的分子中都含有活波氫原子,其中用得最多的是液態多元胺類,如二亞乙基三胺和三乙胺等。環氧樹脂在室溫下固化時,還常常需要加些促進劑(如多元硫醇),已達到快速固化的效果。
固化劑的選擇與環氧樹脂的固化溫度有關,在通常溫度下固化一般用多元胺和多元硫胺等,而在較高溫度下固化一般選用酸酐和多元酸為固化劑。不同的固化劑,其交聯反應也不同。
合成原理
雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。
合成方法
(1)液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種:一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。
I. 乙烯基樹脂與環氧樹脂在性能、用途上有什麼區別
乙烯基樹脂與環氧樹脂的區別是用乙烯基樹脂替代環氧樹脂最突出的優勢是可降低葉片成本。葉片成本占整個發電裝置成本的20%~30%,因此選材至關重要。將環氧樹脂更換成乙烯基樹脂就能減少約10%的成本。
J. 環氧樹脂的特性
環氧樹脂軟化劑應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑,環氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低,產生的內應力小,這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的,沒有水或其它揮發性副產物放出。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(小於2%)。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常,固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣,化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合,使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構,環氧樹脂大體上可分為五大類:
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂,而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環氧樹脂
二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業上作為樹脂的控制指標如下
:
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標,工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是:含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化,同時也影響固化樹脂的電性能,因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量,它含量應盡可能地降低,否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
(2)酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂,它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比,在線型分子中含有兩個以上的環氧基,因此固化後產物的交聯密度大,具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有:間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂,這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性,可單獨或者與通用E型樹脂共混,供作高性能復合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基,這類樹脂絕大多數粘度很低;大多數是長鏈線型分子,因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較,它具有粘度低,使用工藝性好;反應活性高;粘合力比通用環氧樹脂高,固化物力學性能好;電絕緣性好;耐氣候性好,並且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高,交聯密度大,耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性,來製造碳纖維增強的復合材料(CFRP)用於飛機二次結構材料。
(3)脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的,它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異,前者環氧基都直接連接在脂環上,而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點:①較高的壓縮與拉伸強度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
(4)脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核,也無脂環結構。僅有脂肪鏈,環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。