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七大类复合材料粘接剂的特点及应用领域

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 点击:
1 环氧类或增韧环氧类(Epoxy)

作为最大的化学粘接剂家族,它可以提供:单组分热固化胶膜;胶粘剂,单组分热固化型(130℃~160℃ 固化20~60分钟)双组分(室温固化);合成型或泡沫型胶粘剂用于空隙填充。

环氧型粘接剂优势:

高机械强度(20~40Mpa 剪切强度)
对多数金属、高分子、、水泥、玻璃、木材卓越的粘接性
高的化学抗性
耐久性(部分被环氧粘接剂连接的飞机部件的工作寿命甚至超过40年)
刚性(增韧型粘接剂除外),但剥离强度和抗劈裂能力会下降

环氧型粘接剂经常用于需要高模量、高刚度(即时飞行控制:机翼拍打板,方向舵)的航空制造领域,如机翼前缘和尾缘、引擎机舱罩、三明治结构绑定以及飞机外壳的刚性梁等。它们同样也用于风电叶片的粘接,工业设备(管道、缸体),电器设备和印刷电路板等。

2 聚氨酯类(PU)

半结构性聚氨酯类(PU)粘接剂(剪切强度6~20Mpa不等)对高分子复合材料、金属、塑料、玻璃、木材都有很好的粘接效果,相对环氧类粘接剂使用更灵活一些。PU有单组分和两组分(室温、低温固化),价格也较环氧类便宜。

用途包括结构板粘接(如公共汽车等大型运输工具),舱门或汽车门,三明治结构板,FRP船舶。如卡车、冷藏车采用钢或铝合金构架,使用两组分PU粘接剂对GRP延伸板和结构架粘接。

3 丙烯酸、甲基丙烯酸类结构粘接剂(Acrylics、methacrylates)

两组分粘接剂,多种混合比率,较快的固化速度(10分钟到2小时不等),高的抗剪切强度(10~30Mpa),对塑料、高分子复合材料卓越的粘结性,高冲击强度和疲劳抗性(广泛应适用于船体需要承受变化载荷的部件),良好抗水性和抗化学腐蚀性,中等价格。

这种类型粘接剂正在快速发展,已经替代部分聚酯、环氧粘接剂,适用于更灵活的场合。

4 聚酯类(Polyester)

聚酯树脂的生产可提供经过改进的聚酯类粘接剂,它们与催化剂共同反应。这些粘接剂多数用于造船行业聚酯部件的加强和绑定,固化后它们将变硬、变脆,但是其缝隙填充能力不错。

剪切强度约为10Mpa,适用于船壳筋板的粘接,并较低成本。

5 氨酯-丙烯酸(Urethane-acrylates)

可灵活使用的结构粘接剂,1%~2%催化剂室温固化,与金属、塑料、木材的良好粘结性。

剪切强度适中(10~20Mpa),较好抗冲击韧性及防开裂能力。达10mm缝隙填充能力,抗潮湿环境,不易吸水。多用于船舶结构和车体部件的制造。

6 热稳定型粘接剂:双马来酰亚胺(Bismaleimides)聚酰亚胺(Polyimides)氰酸盐酯(Cyanate esters)

该类粘接剂价格较高,多以胶膜形式供应,抗高温能力强。比如聚酰亚胺工作温度可达200℃~300℃,双马来酰亚胺200℃~250℃。然而粘接工艺要求也非常高,需要达300℃高温高压(15Bar)固化条件,因而热压模工艺比较适用。

此种材料仅用于需要高温性能的航空航天领域(如超音速战机外壳,在某些运行条件下表面温度可达260℃)。

7 (Anaerobics)和氰基丙烯酸酯(cyanoacrylates)

用于粘接热塑性的小件材料,可以作为机械部件使用。氰基丙烯酸酯比较脆,Anaerobics对热塑性和热固性材料都有较好粘性。(end)

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