耐高温有机胶粘剂的研究进展

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1、综述2008年77月耐高温有机胶粘剂的研究进展齐贵亮，王喜梅，张玉龙(中国兵器工业集团第五三研究所，山东济南250031)摘要：对当前国内外耐高温胶粘剂进行了综述。介绍了环氧树脂、酚醛树脂、有机硅、聚酰亚胺、聚苯并咪唑和聚苯基喹嗯啉等耐高温胶粘剂的物理化学性能，以及提高耐高温胶粘剂耐高温性能的一些技术途径和改性方法，并对耐高温胶粘剂的发展趋势进行了展望。关键词：耐高温；环氧树脂；酚醛树脂；有机硅；聚酰亚胺；聚苯并咪唑；聚苯基喹嚷啉中图分类号：TQ433文献标识码：A文章编号：1001—5922(2008)11—0047—051前言酰

2、亚胺作为耐热性能优异的高分子材料，广泛用于随着科学技术的进步，尤其是近年来在航空、航耐热材料的粘接。有机硅聚合物由于固化温度较天、电子、汽车和机械制造工业等技术领域对合成胶低，并具有良好的韧性，主要用作密封胶粘剂；聚酰粘剂的耐高温性能提出了更高的要求。例如导弹或亚胺由于耐热老化性能优异，粘接强度较高，主要用宇宙飞船在重返大气层时，要经受高温气流冲刷，表于航空、航天领域的耐高温结构粘接；酚醛树脂由于面温度可达2300—2600cc，需要耐热胶粘剂用于含有大量苯环，高温下可以炭化形成石墨化层和炭陶瓷隔热瓦的粘合；飞机和火箭的头部及翼部的

3、前化层，因此瞬间耐热性能优异，在航空、航天瞬间耐端在飞行中和空气剧烈摩擦，其表面温度也很高，接热胶粘剂领域得到广泛应用；而聚苯并咪唑虽然耐近壳体表面的部分就需要使用耐高温结构胶粘剂；热性能优异，但制备工艺复杂、成本过高、粘接强度各种机动车辆的离合器摩擦片、制动带的粘接则需过低，工艺性能差，在胶粘剂领域已不再使用。要可在250350℃内使用的结构胶；法国幻影式2000战斗机的发动机中的印刷电路控制板要求胶粘2耐高温有机胶粘剂研究进展剂使用温度达260℃。另外，耐高温胶粘剂也是制有机耐高温胶粘剂种类较多。目前研究较多、备某些航天器的零部

4、件，以及汽车、坦克、装甲车的应用较广的主要有环氧树脂类、酚醛树脂类、有机硅密封圈和耐磨件必要的原材料之一。类、聚酰亚胺类和聚苯基喹嗯啉类等。一般的聚合物胶粘剂最高使用温度仅350℃，2．1环氧树脂类胶粘剂温度再高只能短期或瞬间使用。而无机胶粘剂耐热1)环氧树脂(EP)的选择温度虽然很高，但粘接强度差，脆性大，无法用于结高性能、耐热型的环氧树脂品种主要是那些具构粘接。各种胶粘剂长期使用温度如下：有耐热性骨架或可提高交联密度的多官能度环氧树1000℃无有机杂化胶粘剂(瞬间耐高脂。EP在高温下的性能主要取决于胶料的热变形温)；温度和热氧化

5、稳定性。EP本身官能团越多，固化后800℃无机胶粘剂；交联密度越大，热变形温度越高，耐热性越好，因而400oC酚醛树脂改性有机硅聚合物；选择多官能团EP是配制耐热环氧树脂胶粘剂的途350oC聚苯并咪唑、聚酰亚胺；径之一。例如，萘型环氧、苯三酚型环氧、酚醛型环300oC有机硅聚合物、双马来酰亚胺；氧、问苯二酚型环氧、二苯胺型环氧、二苯甲酮型环200oC环氧树脂、缩醛或橡胶改性酚醛树脂。氧等均属于多官能团环氧树脂。其中有机硅聚合物、酚醛树脂、聚苯并咪唑和聚2)固化剂的选择收稿日期：2008—05—13作者简介：齐贵亮(1969一)，男，

6、高级工程师，从事高分子材料的合成与研究工作。粘接AdhesioninChina47齐责亮。等：耐高温有机皎粘剂的研究进曩第29卷第77期固化剂种类是影响其耐热性的另一个重要因度250℃。晨光化工研究所把EP和PF共聚生产的素。一般来说，它们或具有稳定的化学结构或具有F_44、F48环氧．酚醛胶粘剂保持了良好的粘接性和多官能度，与EP反应可增加环氧树脂交联度和热稳耐高温性，最高使用温度可达315℃。定性，从而提高其耐热性。具体可分2类，一类是芳③环氧一双马来酰亚胺胶粘剂香族胺、芳香族多胺、改性胺等；另一类是多官能度王超¨等研制出一种双

7、马来酰亚胺改性的环氧芳香族酸酐，如均苯四甲酸酐等。但它们通常要求树脂胶粘剂，这种胶粘剂可耐250℃高温，一55～较高的固化温度，因而常加入多元酚活性环氧树脂200℃的剪切强度为20MPa，250℃时为10MPa，可或适当的固化催化剂，如叔胺、三氟化硼或其他路易以满足航空发动机的制造和修理要求。士酸等，降低固化温度。关长参¨¨等人用双马来酰亚胺改性环氧树脂EP的固化反应主要发生在环氧基上。由于诱制得J-27H耐高温胶粘剂，该胶粘剂可在200—230导效应，环氧基上的氧原子存在着较多的负电荷，其℃下长期使用，或在250℃下间断使用，对金

8、属、玻末端的碳原子上则留有较多的正电荷，因而亲电试璃、石墨制品等均有优异的粘接性能，可用于飞机发剂(酸酐)、亲核试剂(伯、仲胺)都以加成反应使之动机的制造及耐热电子元器件的制造。Washimi开环聚合。EP另一类固化反应是催化聚合反应