室溫快速固化環氧膠黏劑的發展現狀

宋軍軍，張 君

(1.黑龍江省科學院石油化學研究院，哈爾濱 150040;2.中國兵器工業集團第五三研究所，濟南 250031)

環氧樹脂是分子中具有兩個或兩個以上環氧基預聚體的總稱，主鏈上帶醚基和仲醇基，兩封端為環氧基，能與多種含活潑氫的化合物發生開環反應，固化交聯成網狀結構，是一種用途廣泛的高分子材料。環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的，調制后可在室溫20℃ ～30℃的條件下5～10min內凝膠，不超過7d的時間內完全固化并達到可用強度的一類膠黏劑。室溫快速固化環氧樹脂膠黏劑具有省時、省力、節能、使用方便等優點，長期以來被人們廣泛關注。

1 室溫快速固化環氧膠黏劑簡介

在現代工業快速發展的背景下，尤其是在特殊的使用環境下，對膠黏劑的力學性能、固化溫度、耐熱性、耐水性等要求也越來越高。室溫快速固化環氧膠黏劑的出現大大地改善了這種情況。室溫快速固化環氧膠之所以能夠在航空航天領域以及傳統制造業和日常生活中得到運用，也正是因為其固化快、強度高、耐久性強的特點。隨著固化劑的不斷發展，室溫快速固化環氧膠黏劑作為一種化工產品，已有了不可替代的地位［1］。室溫快速固化環氧膠黏劑的歷史大致可以追溯到上世紀70年代，到了20世紀后期，已經制造出了上百種商品［2］。研制室溫快速固化環氧膠黏劑的國家主要有:美國、瑞士、德國、英國、日本。反觀我國，環氧膠黏劑的研發起步較晚，因而在品種與性能上，特別是在凝膠時間及韌性上，與國際水平還有較大差距，這導致室溫快速固化環氧膠黏劑的應用領域受到了很大的限制。不過，我們也應看到，室溫快速固化環氧膠黏劑的發展前景依然很廣闊。近年，我國參照國外技術與標準，先后開發了一系列的環氧膠，其中以聚醚巰為固化劑的改性環氧樹脂快固膠J-156、J-175、J-182、J-183發展得最好，目前已被應用至國防高科技領域。同時，從環境保護角度來看，綠色環氧膠黏劑也在不斷發展中［3-4］。

2 國外室溫快速固化環氧膠黏劑的發展概況

國外室溫快速固化環氧膠黏劑大多數可在5～10min內凝膠，1～2d內完全固化，室溫剪切強度達25MPa以上。部分國外室溫快速固化環氧膠黏劑及其性能見表1。國外的環氧快固膠黏劑發展的比較成熟，5min固化的快固膠已經有上百個品種。愛牢達Araldite品牌是全球第一個環氧樹脂品牌，來源于瑞士的汽巴CIBA公司。Araldite2012膠黏劑是該公司一種典型的室溫快速固化環氧膠黏劑，其具體性能見表2。目前，國外的室溫快速固化環氧膠黏劑已具有多品種、耐高溫、高強度、高耐久等特點［5］，可以滿足從軍工到民品生產等各方面的需求。

表1 部分國外雙組分室溫快速固化環氧膠及其性能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 國內室溫快速固化環氧樹脂膠黏劑的發展概況

我國從50年代后期開始研制，到90年代后期，研制與發展已經初具規模。目前，我國與國外的主要差距是現有的快固環氧膠品種少，性能差，由于凝膠時間長、強度低、韌性差、配比要求嚴格，其使用也受到限制。國內主要的室溫快速固化環氧膠黏劑及其性能見表3。經多年研究，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能與國外膠黏劑相比，其具體性能見表4。節能減排、室溫固化在一定程度上彌補了膠黏劑對固化時間和溫度要求過高的不足。隨著社會的發展，人們對于此類膠黏劑的要求也不斷的提高，只要在關鍵領域取得突破，室溫快速固化膠黏劑在軍品與民用領域仍有廣泛的發展前景。

表3 國內室溫快速固化環氧膠黏劑及其性能Tab.3 Domestic room temperature fast curing epoxy adhesive performance

表4 J-156的性能Tab.4 J-156 performance

4 結語

室溫快速固化環氧膠黏劑仍有廣泛的發展前景，國內需要加大力度研制開發新的室溫快速固化環氧膠黏劑品種，以滿足國防軍工的需要。

［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，汪國慶，翁睿.環氧樹脂柔性固化劑的合成［J］.廣東建材，2010，(10):10-12.

［3］劉曉非，李愛萍，熊熠燕，曾安蓉.室溫固化水性環氧樹脂固化劑的制備方法:中國，200810153095.5［P］.2008-11-14.

［4］周繼亮，涂偉萍，夏正斌.水性環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.