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【胶黏剂】佳百特胶黏剂 优化活性液态聚合物的使用,增强环氧化物的韧性

2015/8/12 10:37:40| 次阅读| 来源欧洲涂料杂志| 作者杰里米·帕萨塔

摘要:尽管环氧胶黏剂性能良好,但由于交联密度较高,使得胶黏剂本身出现脆性。为增强韧性,通常加入活性液态聚合物(RLP)。选择合适的活性端基至关重要。加入新型RLP可提高常温和低温环境中环氧胶黏剂的应用性能,本文探讨了新型RLP的化学性能。

直接进行环氧化的优势

如上所述,端羧基丁腈橡胶环氧加成物将未反应的环氧树脂引入配方,这成为环氧胶黏剂配制过程中的难点。而最近开发的RLP化学方法,可直接通过端羧基丁腈橡胶和环氧氯丙烷反应形成缩水甘油酯,从而生产出端环氧基丁腈橡胶(ETBN),如图3所示。

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图3 缩水甘油酯从含18%丙烯腈的端羧基丁腈橡胶中的形成过程

通过这种方式,无须加入未反应的环氧树脂,就可用端环氧基丁腈橡胶制备环氧胶黏剂。使用缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶还可以降低环氧胶黏剂的混合黏度。例如,表1中一种单组分环氧胶黏剂,配以15份含 26%丙烯腈的传统端羧基丁腈橡胶环氧加成物,温度在25 ℃时的混合黏度为130 000 mPa · s, 而同样配方,若使用15份缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶时,温度在 25 ℃时的混合黏度仅为61 000 mPa · s。

韧性及粘结强度的提高

为展示加入端羧基丁腈橡胶环氧加成物和缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶后,可达到增韧的目的,现将15 份(份/100份橡胶)的18%丙烯腈、26%丙烯腈环氧加成物和缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶配制单组分环氧树脂。

断裂韧性,即带有裂缝的材料抗断裂的能力,按照 ASTM D5045(塑料材料的平面应力断裂强度和应力能量释放比率的试验方法)进行检测。图4的结果显示,在环氧树脂中加入端环氧基丁腈橡胶,可以提高断裂韧性,加入15份(份/100份环氧)的26%丙烯腈缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶,断裂韧性的增幅超过200%。

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图4 含有15份(份/100份橡胶)端环氧基丁腈橡胶的单组份环氧的断裂韧性

其他评估环氧胶黏剂性能提高的常见工业方法包括T剥离强度试验和搭接剪切试验。在不同温度下,在经磷化处理过的冷轧钢上,按照ASTM D1876和ASTM D1002方法分别对上述配方进行T剥离试验和搭接剪切试验。

图5和图6为试验结果。在T剥离试验和搭接剪切两个试验结果中显示,加入15份(份/100份环氧)环氧树脂加成物或缩水甘油酯端环氧基丁腈橡胶,均能够显著提高材质的性能。

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