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　　1、影響環氧膠粘劑耐溫性的主要因素

　　環氧膠粘劑的高溫性取決于固化物的熱變形溫度和熱氧化安穩性。前者決議了高溫下的力學功能(強度、模量、蠕變等)，后者決議了極限使用溫度(分化溫度)。這些都取決于樹脂及固化劑的分子結構和彼此的反響性。一般說來，固化物中交聯點間的距離愈短，交聯密度愈大，分子鏈上芳環、脂環、雜環等耐熱剛性基團愈多則熱變形溫度愈高，高溫力學功能愈大，耐熱性愈好，但是脆性也愈大。脆性大會使強度下降，故一般要進行增韌。熱氧化安穩性是指固化物抵抗熱氧化損壞的才能。它與固化物分子的化學結構有關。可添加抗氧劑加以改善。

　　一般在無氧氣存在時，環氧樹脂本體熱分化溫度在300℃以上。而在空氣中使用時，一般在180～200℃就會發作熱氧化分化。在此溫度下老化一段時間，強度下降就更大。多數脂環族環氧樹脂在200℃以下比較安穩，但在高于200℃時熱氧化損壞比雙酚A型環氧樹脂更嚴峻。這可能是脂環不如芳環安穩的緣故。芳香胺固化的雙酚A型環氧樹脂的熱氧化安穩性比脂環或芳環酸酐固化的雙酚A型環氧樹脂差。因為在胺類固化的環氧樹脂結構中有比較多的羥基。在較低的溫度下就易于發生脫水反響。此外胺類上的N原子也比較簡單遭受熱氧化損壞。而酸酐固化物中很少生成羥基。但在290C以上兩類固化劑的環氧固化物分子主鏈都會開端斷裂。由上可知，雙酚A型環氧樹脂的耐高溫性較差。酸酐固化物的耐高溫性優于芳香胺固化物。

　　一般說來，固化溫度要求高的體系其耐溫性也就高。針對這一個現象，這是因為本身耐溫性高的環氧樹脂和固化劑往往活性較低，在高溫下才能固化完全，所以耐溫性高。

　　2、耐高溫環氧膠粘劑組分分析和挑選

　　概括的講，耐高溫環氧膠粘劑應由下列組分組成。

　　(1)耐高溫環氧樹脂。

　　如雙酚S型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、縮水甘油型多官能環氧樹脂、脂環族環氧樹脂等。

　　雙酚S型環氧樹脂分子中的強極性砜基-SO2-進步了膠粘劑的熱安穩性、粘附力和環氧基的開環活性。在高溫下有較高的抗剪強度和剝離強度。膠接接頭的熱安穩性和耐腐蝕性好。用DDM固化，并加有100份石英粉時的熱變形溫度為201℃，而相同情況下雙酚A環氧樹脂的熱變形溫度只有135℃。

　　酚醛環氧樹脂是一種多官能環氧樹脂，平均官能度為2.5～6。兼有酚醛樹脂和縮水甘油醚環氧樹脂的特點。用DDM固化時熱變形溫度為206℃，用BF3·乙胺固化時為239℃，而雙酚A環氧樹脂在相同情況下分別為167℃和160℃。

　　其他多官能環氧樹脂如F-76、AG-80、AFG-90、TDE-85、均苯四甲酸四縮水甘油酯等可用芳香胺、酸酐、咪唑類及其衍生物等固化。都有很高的耐熱性。如雙(2，3-環氧環戊基)醚即W-95或300～400號環氧樹脂與DDM配制的1506膠粘劑在150℃老化400小時后，不均勻扯離強度堅持率為50%，達25.5kN/m，室溫剪切強度堅持率80%，150℃抗剪強度堅持率95%。

　　(2)耐高固化劑。

　　如芳香胺、芳環或脂環酸酐、酚醛樹脂、有機硅樹脂、雙氰胺等。

　　芳香胺中含有安穩的苯核，所以固化物膠接強度高，耐腐蝕和耐濕熱性好，可在100-150℃長期使用。因為胺基與苯環直接相連，N原子上電子云密度下降，堿性弱。因而活性比脂肪胺小，需加熱固化。常用的有間苯二胺(MPDA)、4，4’-二氨基二苯甲烷(DDM)和4，4’-二氨基二苯砜(DDS)。它們與雙酚A環氧樹脂的反響活性及熱變形溫度見表7-1。DDS是一種耐熱性好，吸濕性小的固化劑。因為含有吸電子的砜基，因而反響活性低，使用期長，固化溫度高?？蓞⒓尤鹨野返却龠M劑以下降固化溫度。MPDA、DDM、DDS都是固體，使用不方便?？赏ㄟ^改性成為液態，如MPDA與苯基縮水甘油醚的加成物(590固化劑)，MPDA與DDM(2：3)的低共熔混合物(胺當量38、25℃黏度1.5Pa·s)，MPDA與3，3’-二乙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(2：3)的低共熔混合物(胺當量57，25℃黏度2～5Pa·s)，MPDA、DDM及異丙基間苯二胺(1：1：1)的低共熔混合物(胺當量36，25℃黏度5Pa·s)。

　　耐熱性高的酸酐如二苯酮四酸二酐(BTDA)、二苯醚四酸二酐(DPEDA)等均為固體，常與脂環族環氧樹脂配合使用。固化溫度175℃，長期使用溫度-60～175℃。主要缺點是較脆，固化劑的細度和分散度不易控制。增韌后使用溫度可達175～200℃，如J-30膠粘劑。液態耐熱酸酐有70酸酐(四氫鄰苯二甲酸酐異構體THPA)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MeTHPA)、甲基內次甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MNA)、甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MeHHPA)等。

　　酚醛樹脂和有機硅樹脂既是固化劑又是耐高溫改性劑。一般選用低分子熱固性酚醛樹脂(M=350～450)或熱塑性酚醛樹脂(M=500～650)與高相對平均分子量的雙酚A環氧樹脂配合，并參加酸性或堿性促進劑如3-羥基萘酸、磷酸、間苯二酚、六次甲基四胺、DMP-30、芐基二甲胺等。固化溫度175℃，可在-60～260℃長期使用。*高使用溫度可達260～316℃。耐熱性僅次于雜環高分子膠粘劑。環氧一酚醛膠的長處是功能較全面，耐高低溫，耐熱老化、大氣老化和濕熱老化，耐高溫蠕變。主要缺點是較脆。有機硅樹脂的烷氧基能與環氧樹脂中的羥基反響。改性物具有環氧樹脂和有機硅樹脂的兩層長處。

　　(3)增韌劑。

　　耐高溫環氧膠粘劑因為大分子的剛性和交聯密度大，所以脆性偏高，影響了膠接強度，尤其是線受力強度，因而需要增韌。常用的增韌劑有端羧基丁腈橡膠、聚酚氧樹脂、聚砜樹脂等。一般跟著耐性的添加，耐熱性會下降。近年來選用耐熱性熱塑性樹脂如聚芳砜、聚醚酮、聚醚醚酮等來增韌。隨耐性的進步耐熱性基本上不下降，甚至還略有進步。

　　(4)填料。

　　從耐熱性來看，填料也是一個重要組分。其中超細純鋁粉能顯著進步膠接強度。氣相法SiO2和石棉粉還有控制流動性，防止流動的作用。常用的填料還有硅微粉、立德粉等。

　　(5)抗熱氧劑。

　　被粘物的金屬離子如銅、鐵離子在高溫下能催化有機高分子的熱氧化降解反響，形成界面粘接損壞。為了消除金屬離子的催化降解活性，進步耐高溫功能，常參加金屬離子螯合劑如8-羥基喹啉、沒食子酸丙酯(配酸正丙酯)、乙?；?、鄰苯二酚等。它們可以捕捉這些金屬離子，然后減弱金屬離子的催化降解作用。某些砷、錳、鉬的氧化物也能有用的下降金屬離子的活性，如AS2O5能與Fe離子生成很安穩的砷酸鐵。