一种环氧结构的基材润湿剂EP880

环氧树脂作为一种结构胶黏剂，在国民经济的各个领域已经应用非常广泛。因为粘接涉及的被粘材料千变万化，故同一个配方在不同场合的应用往往难于人意。人们在涂料配方中经常用到润湿分散剂来增加环氧对底材的渗透，以提高附着力。一般的基材润湿剂均为溶剂型的非环氧类树脂，施胶后的环氧渗透到基材后产生一定的渗透效果，溶剂和助剂树脂渗透到界面后作为一种增塑剂存在于环氧树脂中，既不参与环氧的固化，后期还有不断从胶体中析出和挥发的倾向，产生收缩和应力，从而导致粘接失效的风险增加。因此，我们开发了EP880环氧树脂分子结构的基材润湿剂。这种表面活性剂结构的环氧树脂，粘度类似128环氧，99.5%以上的固含量，不含任何溶剂，一方面增进渗透性，参与环氧树脂的固化反应，另一方便增韧了环氧树脂体系。对提高界面附着力效果比较明显。当然，因为树脂分子结构的差别，反应活性差别大，其实验效果跟不同固化剂的取用关系较大，技术人员需要对其性能充分了解的前提下，通过实验验证其的合理性后应用于实践。

 关键词：环氧树脂基材润湿剂 附着力  羟基  锚固  增韧

1、 环氧树脂的粘接原理

环氧树脂为什么号称“万能胶”？

1-1、 对应改性胺类固化剂， 1mol的环氧基反应掉1mol的活性氢，生成1mol羟基，而羟基可以跟极性基材之间形成氢键。 

1-2、 对体系的增韧可以增强树脂跟基材的剥离强度和抗冲击强度。

1-3、 通过助剂降低界面张力，有利于树脂体系对底材的渗透，树脂固化后形成对底材的锚固效果。

1-4、 环氧固化形成的三维结构具有较高的胶体强度和弹性模量。

1-5、 粘接理论之吸附理论、扩散理论、静电理论、弱界面层理论、配位键理论、酸碱理论等，该产品不涉及。

2、EP880和双酚A环氧树脂E51 分子结构的对比

            2-1、EP880作为一种带有多个羟基和两个环氧基的环氧树脂，分子量大，表面活性剂分子结构，含亲水型长链。可以显著降低树脂的表面张力，从而增进渗透性。

           2-2、EP880因含长链支化结构，对体系有显著的增韧效果，耐低温性能显著优于E51，可作为弹性环氧树脂使用。

           2-3、对同一固化剂，反应活性显著低于双酚a型环氧树脂如E-51环氧树脂。

           2-4、因亲水基较大， 亲水性增强、憎水性耐热性有下降趋势。

           2-5、EP880即使分子量大幅度增长，粘度和色泽仍跟128环氧类似。

3、EP880如何提高环氧树脂的粘接强度。

3-1、一般的基材润湿剂仅有降低表面张力效果，但是不参与环氧的固化反应。所以，界面粘接强度相对较低。反之，EP880不仅降低界面张力，还能参与反应，跟底材锚固效果更好，从而提高粘接强度。

3-2、长链结构对体系增韧效果明显，可有效提高剥离强度和抗冲击强度。

 4、EP880树脂的特点

4-1、因固化速度较慢，128环氧已经基本实现固化的前提下，EP880尚在固化中，这样很容易让人感觉提高附着力效果不明显，甚至有可能导致附着力下降。

4-2、使用中要控制好用量，过多EP880的加入会导致体系中尤其是界面亲水性有所增强。

4-3、所以通过实验控制好用量，通过选择固化剂提高反应交联度可以达成效果。

5、EP880如何配套胺类固化剂，达到提高附着力的目的。

  5-1、选择活性较高的固化剂，或者在实际加温固化中选择活性较高的固化剂，这样效果比较明显。如聚硫醇、改性脂肪胺、酚醛改性胺等等。慎重选择添加苯甲醇糠醇之类的改性芳香胺、改性脂环胺、以及聚酰胺、聚醚胺等固化剂。

  5-2、分段固化工艺，基本固化后，增加高温后固化的工艺。

  5-3、常温固化体系随着时间的延长，附着力逐步提升。

  5-4、EP880配合固化剂在粘接界面先行喷涂或者涂刷，等基本固化后再施胶.

  5-5、选择活性较高的结构增韧型固化剂，附着力提升效果更好。

6、应用于酸酐体系提高附着力

酸酐体系广泛用于LED\电气高温浇注料\电气绝缘等领域，普遍存在附着力较差，胶体偏脆性等缺点，可通过EP880的加入提高渗透性，提升附着力，增韧环氧树脂。 

6-1、本身酸酐体系优先消耗羟基，所以往往附着力不及胺类固化体系，但电气性能好于胺类固化体系。

6-2、1摩尔EP880含2mol以上羟基，混合后羟基优先于酸酐和环氧基生成酸性酯，酸性酯继续与环氧基反应。进入结构后的长链增韧了环氧树脂，提高了抗冲击强度和剥离强度。

6-3、降低界面张力，促进环氧体系的渗透。

6-4、因为羟基的优先反应改性了酸酐，因此渗透到底材的EP880优先反应，从而产生了完全相反于该树脂对改性胺类固化剂的延缓反应的效果，使附着力增强效果即时体现。

7、对应不同底材的适应性。

7-1对疏松结构和极性底材具有更好的附着力。

7-2、即使对光洁面、塑料底材，也有明显渗透，但不及粗糙界面效果明显。

7-3、对光滑面瓷砖、铝合金、不锈钢、带锈钢结构底材、混凝土等效果明显。  

8、应用于环氧涂料体系中溶剂的影响

8-1、 溶剂可以降低表面张力，有利于渗透。

8-2、挥发较慢的溶剂会导致较多残留，EP880的固化速度更慢。固化后产生迁移或挥发的可能性越大，界面收缩大、应力大，导致粘接失效。如环氧配合苯甲醇添加体系的固化剂效果不明显。

8-3、选择活性高的固化剂更加有利于快速体现提高附着力的效果。

9、基材润湿剂对耐久性和水煮性能的影响

9-1、作为助剂，控制好用量是必须的。胶多量的EP880加入加入会显著降低界面张力，渗透性增强，但是会引起界面亲水性增强，反而导致水煮性能下降的趋势。

9-2、EP880没有充分反应之前，耐水性是下降的；充分反应之后，水煮性能是提高的。

9-3、一方面渗透增强，增加了跟底材的锚固效果，增韧了环氧树脂，提高了耐水性；另一面亲水性增强会导致水分侵入界面的速度加快，有影响粘接接头耐久性的可能。所以，具体的添加量要通过实验反复验证确定配方。

10、基材润湿剂 EP880对颜填料的处理效果。

10-1、作为一种带环氧双酚A的表面活性剂，具有处理颜填料的效果。一方面防沉降、防树脂析出；另一方面提高环氧树脂体系的机械强度和电气性能。

10-2、有对白炭黑等微细粉末有表面处理的效果。添加过EP880的体系，触变性在原来基础上有不同程度的提升，原因是助剂对微细粉末表面的处理，使之跟环氧树脂的相容性更好，表面的羟基对白炭黑的触变性有增效作用，所以添加填充料的体系需要反复实验验证。

10-3、对颜料（尤其是无机颜料）的显色有增效和分散作用。

总之，一种新的助剂的应用一定会带来新的优势，也会有系列的工艺和性能改变，只有知己知彼、扬长避短，才能充分发挥助剂的优势，研制出针对性强的系列特种环氧树脂胶黏剂。我们不求一个助剂放之四海而皆准，也不奢求一个材料能解决所有的问题，但一个新的材料带来的新性能总能为胶黏剂的精细化提供新的优势。