宋軍軍，張 君

(1.黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院，哈爾濱 150040;2.中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所，濟(jì)南 250031)

環(huán)氧樹(shù)脂是分子中具有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基預(yù)聚體的總稱，主鏈上帶醚基和仲醇基，兩封端為環(huán)氧基，能與多種含活潑氫的化合物發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，固化交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一種用途廣泛的高分子材料。環(huán)氧膠黏劑按固化溫度可以分為室溫固化、中溫固化、高溫固化等幾類。室溫快速固化膠黏劑，通常是指室溫下為液態(tài)的，調(diào)制后可在室溫20℃ ～30℃的條件下5～10min內(nèi)凝膠，不超過(guò)7d的時(shí)間內(nèi)完全固化并達(dá)到可用強(qiáng)度的一類膠黏劑。室溫快速固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑具有省時(shí)、省力、節(jié)能、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)被人們廣泛關(guān)注。

1 室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑簡(jiǎn)介

在現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的背景下，尤其是在特殊的使用環(huán)境下，對(duì)膠黏劑的力學(xué)性能、固化溫度、耐熱性、耐水性等要求也越來(lái)越高。室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的出現(xiàn)大大地改善了這種情況。室溫快速固化環(huán)氧膠之所以能夠在航空航天領(lǐng)域以及傳統(tǒng)制造業(yè)和日常生活中得到運(yùn)用，也正是因?yàn)槠涔袒臁?qiáng)度高、耐久性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著固化劑的不斷發(fā)展，室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑作為一種化工產(chǎn)品，已有了不可替代的地位［1］。室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的歷史大致可以追溯到上世紀(jì)70年代，到了20世紀(jì)后期，已經(jīng)制造出了上百種商品［2］。研制室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的國(guó)家主要有:美國(guó)、瑞士、德國(guó)、英國(guó)、日本。反觀我國(guó)，環(huán)氧膠黏劑的研發(fā)起步較晚，因而在品種與性能上，特別是在凝膠時(shí)間及韌性上，與國(guó)際水平還有較大差距，這導(dǎo)致室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的應(yīng)用領(lǐng)域受到了很大的限制。不過(guò)，我們也應(yīng)看到，室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的發(fā)展前景依然很廣闊。近年，我國(guó)參照國(guó)外技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，先后開(kāi)發(fā)了一系列的環(huán)氧膠，其中以聚醚巰為固化劑的改性環(huán)氧樹(shù)脂快固膠J-156、J-175、J-182、J-183發(fā)展得最好，目前已被應(yīng)用至國(guó)防高科技領(lǐng)域。同時(shí)，從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，綠色環(huán)氧膠黏劑也在不斷發(fā)展中［3-4］。

2 國(guó)外室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑的發(fā)展概況

國(guó)外室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑大多數(shù)可在5～10min內(nèi)凝膠，1～2d內(nèi)完全固化，室溫剪切強(qiáng)度達(dá)25MPa以上。部分國(guó)外室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑及其性能見(jiàn)表1。國(guó)外的環(huán)氧快固膠黏劑發(fā)展的比較成熟，5min固化的快固膠已經(jīng)有上百個(gè)品種。愛(ài)牢達(dá)Araldite品牌是全球第一個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂品牌，來(lái)源于瑞士的汽巴CIBA公司。Araldite2012膠黏劑是該公司一種典型的室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑，其具體性能見(jiàn)表2。目前，國(guó)外的室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑已具有多品種、耐高溫、高強(qiáng)度、高耐久等特點(diǎn)［5］，可以滿足從軍工到民品生產(chǎn)等各方面的需求。

表1 部分國(guó)外雙組分室溫快速固化環(huán)氧膠及其性能Tab.1 Part of foreign two-component room temperature fast curing epoxy adhesive and its performance

表2 Araldite2012的性能Tab.2 Araldite2012 performance

3 國(guó)內(nèi)室溫快速固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的發(fā)展概況

我國(guó)從50年代后期開(kāi)始研制，到90年代后期，研制與發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。目前，我國(guó)與國(guó)外的主要差距是現(xiàn)有的快固環(huán)氧膠品種少，性能差，由于凝膠時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度低、韌性差、配比要求嚴(yán)格，其使用也受到限制。國(guó)內(nèi)主要的室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑及其性能見(jiàn)表3。經(jīng)多年研究，品種與性能得到了不少的改善，其中具有代表性的是J-156，性能與使用工藝已經(jīng)能與國(guó)外膠黏劑相比，其具體性能見(jiàn)表4。節(jié)能減排、室溫固化在一定程度上彌補(bǔ)了膠黏劑對(duì)固化時(shí)間和溫度要求過(guò)高的不足。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于此類膠黏劑的要求也不斷的提高，只要在關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破，室溫快速固化膠黏劑在軍品與民用領(lǐng)域仍有廣泛的發(fā)展前景。

表3 國(guó)內(nèi)室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑及其性能Tab.3 Domestic room temperature fast curing epoxy adhesive performance

表4 J-156的性能Tab.4 J-156 performance

4 結(jié)語(yǔ)

室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑仍有廣泛的發(fā)展前景，國(guó)內(nèi)需要加大力度研制開(kāi)發(fā)新的室溫快速固化環(huán)氧膠黏劑品種，以滿足國(guó)防軍工的需要。

［1］MIZUTANI MASANORI，ITO TATSUSHI.Biphenyl-type epoxy resin-based adhesive sheet materials and their cured products:JP，CA127:319852［P］.1997-09-30.

［2］汪水平，汪國(guó)慶，翁睿.環(huán)氧樹(shù)脂柔性固化劑的合成［J］.廣東建材，2010，(10):10-12.

［3］劉曉非，李愛(ài)萍，熊熠燕，曾安蓉.室溫固化水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制備方法:中國(guó)，200810153095.5［P］.2008-11-14.

［4］周繼亮，涂偉萍，夏正斌.水性環(huán)氧固化劑的合成及性能［J］.化工新型材料，2005，33(2):25-28，69.

［5］SETSUO SATO，RAMIRO CARIELO BUENO，ALEXSSANDER SHIGUERU ARAUJO，et al.Curing agents for epoxy resins:US，20200012888［P］.2010-01-21.