影響環(huán)氧膠黏劑耐溫性的主要因素

環(huán)氧膠黏劑的高溫性取決于固化物的熱變形溫度和熱氧化穩(wěn)定性。前者決定了高溫下的力學性能(強度、模量、蠕變等)，后者決定了極限使用溫度(分解溫度)。這些都取決于樹脂及固化劑的分子結(jié)構(gòu)和相互的反應(yīng)性。一般說來，固化物中交聯(lián)點間的距離愈短，交聯(lián)密度愈大，分子鏈上芳環(huán)、脂環(huán)、雜環(huán)等耐熱剛性基團愈多則熱變形溫度愈高，高溫力學性能愈大，耐熱性愈好，但是脆性也愈大。脆性大會使強度降低，故通常要進行增韌。熱氧化穩(wěn)定性是指固化物抵抗熱氧化破壞的能力。它與固化物分子的化學結(jié)構(gòu)有關(guān)?？商砑?/span>抗氧劑加以改善。

一般在無氧氣存在時，環(huán)氧樹脂本體熱分解溫度在300℃以上。而在空氣中使用時，一般在180～200℃就會發(fā)生熱氧化分解。在此溫度下老化一段時間，強度下降就更大。多數(shù)脂環(huán)族環(huán)氧樹脂在200℃以下比較穩(wěn)定，但在高于200℃時熱氧化破壞比雙酚A型環(huán)氧樹脂更嚴重。這可能是脂環(huán)不如芳環(huán)穩(wěn)定的緣故。芳香胺固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂的熱氧化穩(wěn)定性比脂環(huán)或芳環(huán)酸酐固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂差。因為在胺類固化的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)中有比較多的羥基。在較低的溫度下就易于產(chǎn)生脫水反應(yīng)。此外胺類上的N原子也比較容易遭受熱氧化破壞。而酸酐固化物中很少生成羥基。但在290℃以上兩類固化劑的環(huán)氧固化物分子主鏈都會開始斷裂。由上可知，雙酚A型環(huán)氧樹脂的耐高溫性較差。酸酐固化物的耐高溫性優(yōu)于芳香胺固化物。

一般說來，固化溫度要求高的體系其耐溫性也就高。針對這一個現(xiàn)象，這是由于本身耐溫性高的環(huán)氧樹脂和固化劑往往活性較低，在高溫下才能固化完全，所以耐溫性高。

增韌劑。耐高溫環(huán)氧膠黏劑由于大分子的剛性和交聯(lián)密度大，所以脆性偏高，影響了膠接強度，尤其是線受力強度，因此需要增韌。常用的增韌劑有端羧基丁腈橡膠、聚酚氧樹脂、聚砜樹脂等。通常隨著韌性的增加，耐熱性會下降。近年來采用耐熱性熱塑性樹脂如聚芳砜、聚醚酮、聚醚醚酮等來增韌。隨韌性的提高耐熱性基本上不降低，甚至還略有提高。

填料。從耐熱性來看，填料也是一個重要組分。其中超細純鋁粉能顯著提高膠接強度。氣相法SiO2和石棉粉還有控制流動性，防止流淌的作用。常用的填料還有硅微粉、立德粉等。

抗熱氧劑。被粘物的金屬離子如銅、鐵離子在高溫下能催化有機高分子的熱氧化降解反應(yīng)，造成界面粘接破壞。為了消除金屬離子的催化降解活性，提高耐高溫性能，常加入金屬離子螯合劑如8-羥基喹啉、沒食子酸丙酯(配酸正丙酯)、乙?；⑧彵蕉拥?。它們可以捕捉這些金屬離子，從而減弱金屬離子的催化降解作用。某些砷、錳、鉬的氧化物也能有效的降低金屬離子的活性，如AS2O5能與Fe離子生成很穩(wěn)定的砷酸鐵。