環(huán)氧樹脂膠粘劑是以環(huán)氧樹脂為主體配制而成的。樹脂大分子末端有環(huán)氧基，鏈間有羥基和醚鍵，并在固化過程中還會繼續(xù)產(chǎn)生羥基和醚鍵，結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和雜環(huán)，這些結(jié)構(gòu)決定了環(huán)氧樹脂膠粘劑具有優(yōu)異的性能。環(huán)氧樹脂膠粘劑是一種使用歷史較久，用途極其廣泛的膠粘劑。由于其強(qiáng)度、多樣性和對多種多樣的被粘表面具有優(yōu)異的粘合力，環(huán)氧樹脂膠粘劑得到了廣泛用戶的認(rèn)同。
室溫固化，通常指室溫下為液體，調(diào)制后可于20-40°C條件下幾分鐘至幾小時內(nèi)凝膠，在不超過7天的時間內(nèi)完全固化并達(dá)到可用強(qiáng)度的一類環(huán)氧膠。
一般的環(huán)氧樹脂膠粘劑為什么韌性差？
環(huán)氧樹脂膠粘劑之所以韌性相對較差，這一特性背后蘊(yùn)含著復(fù)雜的化學(xué)與物理機(jī)制，宛如一場微觀世界的力學(xué)較量。
首先，從化學(xué)結(jié)構(gòu)層面剖析，環(huán)氧樹脂的分子鏈往往呈現(xiàn)出較為剛硬的特性，這種剛性結(jié)構(gòu)卻缺乏了橡膠般的柔韌與延展。這種固有的分子骨架設(shè)計(jì)，使得環(huán)氧樹脂在受力時難以像彈性材料那樣通過分子鏈的滑移與重排來吸收和分散能量，從而導(dǎo)致了其韌性表現(xiàn)不佳。
再者，環(huán)氧樹脂在固化過程中，交聯(lián)密度的增加猶如織就了一張緊密的網(wǎng)，雖然提升了材料的硬度和強(qiáng)度，但同時也限制了分子鏈的運(yùn)動空間，進(jìn)一步削弱了其韌性。這張“網(wǎng)”雖然堅(jiān)固，卻缺乏了必要的彈性與應(yīng)變能力，使得環(huán)氧樹脂在面對外界沖擊或形變時，更容易發(fā)生脆性斷裂。
此外，環(huán)氧樹脂的韌性還受到其配方、固化條件以及使用環(huán)境等多重因素的影響。增韌劑使用的不合理、固化溫度與時間的把控不當(dāng)，都可能成為制約其韌性提升的“絆腳石”。
增韌劑對環(huán)氧膠粘劑有什么影響？
環(huán)氧樹脂固化后脆性較大，往往需要加入增韌劑改進(jìn)韌性，市場上一般的增韌劑，往往通過引入柔性鏈段或顆粒來吸收能量、分散應(yīng)力，從而達(dá)到抵抗裂紋擴(kuò)展、增加材料韌性的目的，由于其材料與制作成本低，在力學(xué)性能要求不高的配方中得到廣泛應(yīng)用。然而，這一過程中很大可能地會對環(huán)氧膠粘劑原有的強(qiáng)度特性產(chǎn)生影響，當(dāng)該類增韌劑被引入環(huán)氧體系時，它可能會打破原有環(huán)氧樹脂分子間的緊密排列與強(qiáng)相互作用，導(dǎo)致分子鏈間的滑移變得相對容易，進(jìn)而削弱了整體的強(qiáng)度表現(xiàn)。 因此，柔性鏈的增韌劑不在本文的討論范圍，如何在追求韌性的同時保持甚至提升環(huán)氧膠粘劑的強(qiáng)度，成為了材料工程師們不斷探索的課題。通過開發(fā)增韌劑的結(jié)構(gòu)材料、分散技術(shù)，力求在韌性與強(qiáng)度之間找到最佳的平衡點(diǎn)，讓環(huán)氧膠粘劑在更廣泛的領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)其獨(dú)特的魅力與潛力。
常溫胺類固化環(huán)氧增韌劑WD-401的應(yīng)用
環(huán)氧增韌劑WD-401，是一款低粘度的液體增韌劑，相對傳統(tǒng)的丁氰橡膠類增韌劑，能夠輕松與環(huán)氧樹脂預(yù)混，無需復(fù)雜的工藝，便能實(shí)現(xiàn)均勻的分散。它不僅能夠顯著提升環(huán)氧樹脂的斷裂韌性，還能在保持較高耐熱性的同時，使粘接強(qiáng)度大幅度上升。這一特性，使得WD-401在需要高強(qiáng)度粘接和優(yōu)異韌性的應(yīng)用場景中得到廣泛應(yīng)用，如風(fēng)電合模膠、建材灌封膠、運(yùn)動器材、?壓玻璃鋼管道等，添加WD-401的固化物具有優(yōu)良的韌性和抗開裂性，耐冷熱沖擊性能優(yōu)異，降低其內(nèi)應(yīng)?，明顯提升低溫抗沖擊強(qiáng)度。其粘度低，可在加?填料?量的同時提?成品率。
增韌劑WD-401綜合性能
增韌劑WD-401綜合性能
WD-401能應(yīng)用于一般的胺類固化體系，在聚酰胺固化劑、改性胺(如593)、810固化劑、105縮胺、脂環(huán)胺和芳香胺等固化體系中都可以應(yīng)用。
增韌劑WD-401對粘接性能的提升
增韌劑WD-401在不同胺類固化中提升的剪切強(qiáng)度
在實(shí)際應(yīng)用中，WD-401的添加量通常控制在雙酚A環(huán)氧樹脂重量的5%-30%之間，具體比例需根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。值得注意的是，在添加WD-401時，需適當(dāng)修正環(huán)氧樹脂與固化劑的添加比例，以確保固化反應(yīng)的順利進(jìn)行。
在環(huán)氧樹脂的眾多性能指標(biāo)里，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）堪稱一個關(guān)鍵的 “性能開關(guān)”。當(dāng)環(huán)境溫度處于（Tg）以下時 ，環(huán)氧樹脂能充分展現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，較高的強(qiáng)度和韌性，這讓它在各類應(yīng)用場景中表現(xiàn)出色。然而，一旦溫度超過（Tg），其彈性模量和韌性就會急劇下降，材料性能大打折扣。難能可貴的是，即使WD-401在大添加量下，對環(huán)氧固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）影響甚少，部分固化體系幾乎不影響。
WD-401對固化物Tg的影響
WD-401在105縮胺的增韌性能對比，TG影響小
WD-401在810固化劑的增韌性能對比，TG幾乎不變
增韌劑WD-401對剝離強(qiáng)度的提升
環(huán)氧膠的剝離強(qiáng)度，這一關(guān)鍵性能指標(biāo)，是衡量其在各種應(yīng)用環(huán)境中粘接力持久性與可靠性的重要標(biāo)尺。添加適量的WD-401，能使環(huán)氧膠的剝離強(qiáng)度大幅提升。
WD-401增韌劑在聚酰胺300固化劑下提升的剝離強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度
綜上所述，環(huán)氧增韌劑WD-401以其獨(dú)特的性能、廣泛的應(yīng)用范圍和便捷的使用方式，成為了環(huán)氧樹脂固化體系中不可或缺的一員。它如同一位技藝高超的“韌性大師”，為環(huán)氧樹脂材料賦予了更強(qiáng)的生命力和更廣泛的應(yīng)用前景。
