刘玉真 张丽华 陈党团(中北大学化学工程系,山西太原,030051)
环氧丙烯酸酯胶粘剂使用自由基引发剂引发链聚合反应,可快速固化[1].采用氧化还原引发方式制成双组分胶,双组分胶粘剂具有性能可调、对被粘接面预处理要求宽松、粘接适用范围较广等优点[2]。
采用有机过氧化物作氧化剂,胺类化合物作为还原剂,研究了氧化剂、还原剂对双组分环氧丙烯酸酯胶粘剂的固化时间,粘接剪切强度,贮存稳定性的影响:并考虑了温度对环氧丙烯酸酯胶粘剂性能的影响。
1 实验部分
1.1 原料
环氧树脂,E-44:星辰化工无锡树脂厂;丙烯酸、对苯二酚、甲基丙烯酸丁酯均为分析纯。催化剂:自制;铁片为工业品。
1.2 实验方法
1.2.1胶粘剂的制备
(1)合成环氧丙烯酸酯
装有温度计、搅拌器和冷凝管的三口烧瓶中加入一定量的丙烯酸、环氧树脂、催化剂、对苯二酚,在一定的温度下搅拌,反应2-3h后,得淡黄色透明粘稠液体[3]。
(2)配制胶粘剂
将环氧丙烯酸胶粘剂,甲基丙烯酸丁酯,氧化剂,阻聚剂和其他添加剂混和并搅拌均匀制成A组分胶;将环氧丙烯酸酯胶粘剂,甲基丙烯酸丁酯,还原剂
等混和搅拌均匀制成B组分胶。
1.2.2 性能测试
(1)合成环氧丙烯酸树脂的表征用SPECORD75型红外光谱仪,绘制红外光谱曲线。
(2)固化时间的测定
在不粘纸上称取A、B组分各1g,将两组分混和均匀,从混和时观察计时,观察胶液放热至失去粘性,记下所需时间即为固化时间。
(3)粘接剪切强度的测定按国标GB6328-86 测试粘接剪切强度。
(4)贮存时间的测定
从配置好胶液后计时,在自然状态下定期观察胶液变化情况,直至所配制的胶粘剂凝固,记下所需时间即为贮存时间。
2.实验结果与讨论
2.1 环氧树脂与环氧丙烯酸酯的红外光谱
2.2 氧化剂对A组分性能的影响
氧化剂含量对A组分性能的影响如图3、图4。
从图3、图4中可以看出,随着氧化剂含量增加,固化时间逐渐减小,粘接剪切强度增大。这是由于随着氧化剂含量的增加,在与还原剂相混和时引发的自由基数量较多,根据自由基聚合反应理论,聚合物动力学链长与引发剂浓度平方成反比[4],因此氧化剂含量较大时,胶粘剂固化反应所生成的聚合物平均相对
分子质量较大,从而使得粘接强度高,固化时间较短[2]。氧化剂对贮存时间的影响也较为明显,随着氧化剂含量的增加,贮存时间从180d以上逐渐减少到
1d,这是由于有机过氧化物活性较高,在贮存过程中较易发生自身的分解,容易产生活性自由基,使胶粘剂发生自身固化,缩短了贮存时间。
2.3还原剂对B组分性能的影响
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