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常识

胶粘剂助剂的功能化

来源:胶水网2021年02月01日

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  随着高新技术对胶粘剂性能要求的日益提高,促进了胶粘剂助剂的快速发展,新型功能助剂不断涌现,如阻燃性固化剂、耐高温固化剂、韧性固化剂、柔性固化剂、多功能固化剂、低温固化剂、快速固化剂、透明固化剂、水下固化剂、水性固化剂、增韧酸酐、阻燃耐热酸酐、脂环族活性稀释剂、溴化环氧树脂阻燃剂、纳米增韧剂、环保型防老剂、新型抗氧阻燃剂环状磷酸酯等,势将进入技术创新、品种增多、性能先进、环境友好的新时代。高效化、功能化、复合化、精细化、专业化、系列化、节能化、环保化已成为现代胶粘剂助剂发展的总趋势。
  
  1、胶粘剂助剂的高效化
  
  高效化是指助剂的作用效果明显提高,应是助剂的一大发展方向。采用纳米技术制造助剂加量虽少,效果非凡,例如纳米二氧化硅、纳米碳酸钙可使环氧树脂既增强又增韧,且不降低耐热性。纳米SiO2/E-44为3/100(质量比)时,固化产物的拉伸强度、冲击强度分别为47.1MPa、11.8kJ/m2,与未加纳米SiO2相比,拉伸强度提高了21%,冲击强度提高了39%。若再加入纳米SiO2量5%的有机硅烷偶联剂,以MeTHPA固化后拉伸强度和冲击强度分别为50.8MPa、19.0kJ/㎡,比未加偶联剂的体系分别提高了8%和61%,比未加纳米SiOa和偶联剂等助剂分别提高了30%和100%。
  
  硫酸钙晶须和氧化锌晶须同样可使环氧树脂胶粘剂获得良好的增强和增韧效果。纳米氢氧化镁和纳米三氧化三锑用作阻燃剂可实现减量化和高效化。
  
  普通的助剂分子量较低,容易挥发迁移、渗出,降低了助剂的效能,而高分子量化可减少挥发性、迁移性,提高热稳定性、耐水解能力、与聚合物的相容性,而使助剂的效能得以充分发挥。受阻胺光稳定剂(HALS)高分子量化后不仅提高了热稳定性、相容性、耐迁移性、耐渗出性,而且降低了毒性,扩大了应用范围,延长了胶粘制品的使用寿命。高分子量的抗氧剂1010比低分子量1076抗氧剂的耐迁移性、耐水解能力明显改善。聚合型抗静电剂可实现永久抗静电。
  
  2、胶粘剂助剂的功能化
  
  功能化就是一剂多能,即一种助剂兼具几种功能,为选用和工艺都带来方便。沈阳市东南化工研究所研发和生产的T-99多功能环氧固化剂,突出的特点是几乎无味、黏度很低(30~70mPa·s)、水自透明、不会挥发、无毒环保、可室温或加热固化环氧树脂,固化物柔韧透明,断裂伸长率超过200%。具有固化、增韧、稀释、延长适用期等多种功能。以硼酸、双酚A和甲醛溶液在氢氧化钠催化下缩聚制得的硼酚醛树脂(FB树脂),用作环氧树脂的固化剂,固化物具有较高的耐热性、阻燃性、耐烧蚀性和优良的电性能。
  
  新型抗氧阻燃剂环状磷酸酯,除有良好的阻燃性,还具抗氧性、环保性。十二烷基二苯醚二磺酸钠属多功能表面活性剂,具有乳化、分散、增溶、耐高温、耐酸碱、耐氧化等功能。河南王屋纳米科技有限责任公司生产的可分散性纳米二氧化硅,其特点是高分散、强疏水、可反应、能键合,具有增强、增韧、增硬、耐热等多种功能。
  
  3、胶粘剂助剂的复合化
  
  复合化的是各种助剂的共混物,目的是令助剂具有多功能性,使应用简单方便,其效果事半功倍。现代的复合技术已非初期的几种助剂简单混合,更为重视协效组分的配合,各组分之间协同机理的研究和协同组分的开发将是助剂复合化技术成功的关键。阻燃剂三氧化二锑在燃烧时会产生大量黑烟,Anzorl America公司开发的EFR2是三氧化二锑与磷化物的共混合物,可减少发烟量50%。
  
  由高分子质量受阻胺稳定剂和具有高效热稳定性、金属离子螯合性的若干光、热稳定剂,采用耦合技术将不同结构的受阻胺稳定剂融合在一起,复合制成BW--6911新型光稳定剂。它不仅降低了迁移速率,而且发挥了不同结构受阻胺稳定剂的协同效果,更增加了耐受长期高热氧化降解的能力,性能优于目前通用的GW-540、GW622、GW-944。
  
  4、胶粘剂助剂的环保化
  
  随着环保法规日益严格和可持续发展需要,环保化将成为胶粘剂助剂发展的重中之重,应走环保创新之路,合理利用资源,绝不污染环境,对人类健康不构成威胁,不残留危害隐患。大力开发和推广使用环境友好助剂,限制使用对人体有毒有害的助剂,禁止使用有致癌性的助剂。目前使用的含卤阻燃剂,燃烧时释放大量的含卤气体,不仅造成环境污染,还对人体健康带来极大危害,因此,无卤阻燃的呼声越来越高,很多国家已开始立法禁止含卤阻燃剂的使用。山东海明化工有限公司生产出新型偶氮类引发剂偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME),引发活性适中,分解平稳,聚合反应易控,完全可以替代常用的偶氮二异丁腈(AIBN)。AIBME因其不含氰基,故分解产物无毒,而AIBN分解时放出氮气和有机腈化合物,对人体危害较大。顺应环境友好的大趋势,保护地球,功在千秋,环保型助剂应是今后国内外竞相开发的主攻方向,使用无毒无害的助剂则是明智之举。
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