解码环氧树脂胶粘剂及其胶粘技术(二）

2、环氧类胶粘剂的分子结构及品种分类

环氧树脂环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团而相对分子质量较低的高分子化合物一、分类环氧树脂的品种、牌号很多，但双酚A缩水甘油醚环氧树脂通常称为双酚A环氧树脂是最重要的一类。它占环氧树脂总产量的90%。双酚A型环氧树脂双酚A型环氧树脂又称通用型环氧树脂和标准型环氧树脂，中国定名为E型环氧树脂，由双酚（BPA或DPP）与环氧氯丙烷（ECH）在氢氧化钠下缩聚而得：根据原料配比、反应条件和采用的方法不同，可制得不同聚合度的低相对分子质量的粘稠液体和高相对分子质量、高软化点固体。平均相对分子质量300～7000。外观为近乎无色或淡黄色透明粘稠液体或片状脆性固体。环氧树脂本身是热塑性线型聚合物，受热时液体树脂粘度变低，固体树脂软化或熔融。溶于丙酮、甲乙酮、环已酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂。氢化双酚A型环氧树脂氢化双酚A型环氧树脂化学名称为氢化双酚A二缩水甘油醚，是由双酚A加氢得到的六氢双酚A与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下缩聚而得。是一种粘度非常低、凝胶时间长、耐候性相当好的环氧树脂。

双酚F型环氧树脂化学名称为双酚F二缩水甘油醚,简称DGEBF或BPF，是由苯酚与甲醛在酸性催化剂下反应生成双酚F，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下进行缩聚反应制得的无色或淡黄色透明粘稠液体；双酚S型环氧树脂化学名称为双酚S二缩水甘草油醚，简称为BPS或KGEBS，是由双酚S与环氧甩丙烷在氢氧化钠催化下制得的，双酚S型环氧树脂耐热性高，热变形温度比双酚A环氧树脂高60～700C固化物寸稳定，耐溶剂性良好。双酚P型环氧树脂是由以3-氯丙烯和苯酚为主要原料合成双酚P，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠在催化下缩聚制得。双酚P型环氧树脂分子链柔性大，低温下流动性好，粘度低于双酚A环氧树脂，压缩强度和冲击强度高于双酚A环氧树脂。

酚醛环氧树脂主要有苯酚线型酚醋环氧树脂和邻甲酚线型酚醛环氧树脂，还有间苯二酚型酚醛环氧树脂。另外,四酚基乙烷环氧树脂也属于酚醛环氧树脂；苯酚线型酚醛环氧树脂（EPN）是由苯酚与甲醛在酸性介质中进行缩聚反应得到的线型酚醛树脂，再与过量的环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而制得的线棕黄色的粘稠液体或半固体；邻甲酚线型酚醛环氧树脂是邻甲酚与甲醛缩合得到的线型邻甲酚醛树脂，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应，经多步骤处理后而制得的黄色至琥珀色固体；环氧间苯二酚甲醛树脂化学名称为间苯二酚甲醛四缩水甘油醚，是由间苯二酚与甲醛以草酸为催化剂反应制得四官能酚醛树脂。再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而得的橙黄色粘稠液体；四酚基乙烷环氧树脂化学名称为四酚基乙烷缩水甘油醚（PGEE），是由苯酚与乙二醛在酸性催化剂存在下反应制得四酚基乙烷，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得；萘酚酚醛环氧树脂（EEPN）是以a-萘酚与甲醛溶液缩聚，合成出线型蔡酚醛树脂，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得；氟化环氧树脂由于引入了氟原子，使分子结构致密，碳氟原子紧密地排列在树脂主链周围。因而表央张力、磨擦系数、折射率很低，有极优异耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、耐污染性、耐久性。但价格高昂不能作为一般的用途。

聚氨酯环氧树脂又称环氧氨基甲酸酯树脂,是由聚酯（或醚）多元醇与环氧氯丙烷在BF3和NaOH作用下生成多元醇缩水甘油醚再与二异氰酸酯加成缩聚制得；有机硅环氧树脂是分子结构中含有硅的环氧化物是由聚甲基苯基硅氧烷与环氧树脂共缩聚而成。甲苯为溶液，淡黄色均匀液体；有机钛环氧树脂是由双酚A型环氧树脂中的羟基与钛酸正丁酯反应而得。由于树脂中引入了金属元素钛，不仅解决因羟基存在造成的吸水性增大、防潮性和电性能降低等问是，而且由于树脂中具有P电子的氧原子和具有D电子缺位的钛原直接相连，导致大分子链中存在的P-D共轭效应，而使耐热老化性能显著提高，介电性能更好。外观为黄色至琥珀色高粘度透明液体。

随着高新技术和技术的不断发展。近年来对环氧树脂的改性不断深入，互穿网络、化学共聚和纳米粒子增韧等方法广泛应用，由环氧树脂配制成的各种高性能胶粘剂品种也越来越多。

环氧树脂胶粘剂的品种繁多，其分类的方法和分类的指标尚未统一。通常按下列方法分类。按胶粘剂的形态分类：如无溶剂型胶粘剂、(有机)溶剂型胶粘剂、水性胶粘剂(又可分为水乳型和水溶型两种)、膏状胶粘剂、薄膜状胶粘剂(环氧胶膜)等。

按固化条件分类：冷固化胶(不加热固化胶)。又分为低温固化胶，固化温度＜15℃；室温固化胶，固化温度15～40℃；热固化胶又可分为：中温固化胶，固化温度约80～120℃；高温固化胶，固化温度＞150℃；其他方式固化胶，如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏性固化胶等。

按胶接强度分类：结构胶抗剪及抗拉强度大，而且还应有较高的不均匀扯离强度，使胶接接头在长时间内能承受振动、疲劳及冲击等栽荷。同时还应具有较高的耐热性和耐候性；次受力结构胶能承受中等载荷，通常抗剪强度17～25Mpa，不均匀扯离强度20～50kN/m；非结构胶，即通用型胶粘剂。其室温强度还比较高，但随温度的升高，胶接强度下降较快。只能用于受力不大的部位。

按用途分类：通用型胶粘剂，特种胶粘剂，如耐高温胶(使用温度≥150℃)、耐低温胶(可耐-50℃或更低的温度)、应变胶(粘贴应变片用)、导电胶、密封胶(真空密封、机械密封用)、光学胶(无色透明、耐光老化、折光率与光学零件相匹配)、耐腐蚀胶、结构胶等。也可按固化剂的类型来分类,如胺固化环氧胶、酸酐固化胶等。还可分为双组分胶和单组分胶,纯环氧胶和改性环氧胶。