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1、Vol.18功能高分子学报No.42005年12月JournalofFunctionalPolymersDec.2005综述3厌氧胶的组成、结构和固化引发机理研究进展1,233133312王云,王立,王驰亮,张尧(1.浙江大学材料与化学工程学院聚合反应工程国家重点实验室,浙江杭州310027;2.浙江省机电设计研究院有限公司,浙江杭州310009)摘要:厌氧胶是一种单组分无溶剂的胶粘剂,当有氧气存在时为液态,而当氧气被排除后即迅速成为固态。厌氧胶在机械、电子等领域有着广泛的应用。介绍厌氧胶的组成
2、、结构和固化引发机理的研究进展。关键词:厌氧胶;丙烯酸酯;固化引发机理中图分类号:O242.1文献标识码:A文章编号:100829357(2005)0420709206厌氧胶是一种单组分无溶剂的胶粘剂,当有氧气存在时,处于液态;一旦隔绝氧气,在表面金属元素的催化下,能迅速固化,形成牢固的粘接界面。厌氧胶具有使用方便、室温固化、耐热、耐溶剂、耐酸、耐碱性能较好、无溶剂挥发等特点,因此,广泛应用于密封、紧固、防松等工艺过程,在电器、电子等领域有[123]着广泛的应用,成为当今胶粘剂研究领域的一个热点
3、。[4]具有实用价值的厌氧胶最早是Krieble在20世纪50年代末期发明的,此后厌氧胶便获得了快速发展。经过多年来大量的理论和实践工作,厌氧胶的组成、稳定机理和固化机理方面的研究已经取得了[5][6][7]许多的成果。对于粘接面摩擦力与胶体的交互作用、胶体收缩性能以及性能测试方法方面的研究已取得了较大的进展。目前,该领域的理论研究和应用开发十分活跃,本文对厌氧胶的组成、结构和固化引发机理方面的进展作一个介绍。1厌氧胶的组成、结构和性能厌氧胶通常主要是由丙烯酸酯单体和引发剂、促进剂、稳定剂以及染
4、料等组分所组成。根据特殊的要求,有些厌氧胶中还加入触变剂、增稠剂等。1.1丙烯酸酯单体厌氧胶的主要成分是单体,一般占胶总量的70%~95%,从种类上看,几乎都是丙烯酸酯类,其中又以双酯类为主,也有少量单酯或三酯。典型的丙烯酸双酯的结构为:RRCH2CCOOR′OOCCCH2式中R为H、CH3;R′为多元醇、缩水二元醇及衍生物、不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯。单体是厌氧胶的主要成分,因此单体的性能对厌氧胶的性能有很大的影响,目前用得较多的单体主要有三种类型:(1)甲基丙烯酸和醇反应形成的单酯或多酯。
5、常用的有双甲基丙烯酸一缩二乙二醇酯、[8][9,10]双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯、双甲基丙烯酸三缩四乙二醇酯;(2)甲基丙烯酸和带环氧基的化合物形成的环氧丙烯酸酯,使用这类单体制备的厌氧胶具有良好的耐介质、耐温性能,但耐冲击性稍差;[11](3)甲基丙烯酸和含羟酯类及异氰酸酯形成的丙烯酸氨基甲酸酯,用这种单体制备的厌氧胶具有良好的耐低温性和柔韧性,但其耐碱性稍差。除以上三类外,还有一些改性的单体,如:为提高与油面的适3收稿日期:200520521633作者简介:王云(19772),男,浙江湖州人
6、,硕士研究生,研究方向:胶粘剂研发与应用333通讯联系人:王立,E2mail:opl_wl@dial.zju.edu.cn·710·王云,王立,王驰亮,张尧应性,引入含B、P、Cl、Mg等元素的单体。新型的单体能赋予厌氧胶特殊的性能。使用六亚甲基二异氰酸酯与含丙烯酸基的多元醇反应生成的聚氨酯甲基丙烯酸酯作为单体,即可制得自身有触变性的厌氧胶。将含羟基的(甲基)丙烯酸酯与多元醇结构单元中无醚键的多元醇(甲基)丙烯酸酯作用所得的单体可制得初粘性及耐水性俱佳的厌氧胶;用含环缩醛基的甲基丙烯酸酯制备的厌
7、氧胶可用于油面粘接;将二甲基乙烯基硅烷基封端的硅氧烷化合物与乙炔炭黑和过氧化物引发剂复配可制得厌氧快固硅橡胶复配物;脂肪族异氰酸酯可以制得透[12]明无色的可用于制备厌氧胶的单体;用马来酰亚胺可制备耐高温厌氧胶;加入端羧基丁腈液体橡胶[13](CTBN)或端羟基丁腈液体橡胶(HTBN),可以制备结构型厌氧胶。1.2引发剂引发剂通常为过氧化物,其特点是活性较小,温度超过100℃时半衰期一般约为10h。常用的引发[3]剂如表1所示。用量一般为总量的1%~5%。在一般情况下,随着引发剂用量的增加,固化
8、速度加快,储存稳定性下降。Table1InitiatorsusedintheAnaerobicAdhesivesInitiatorsStructureTemperatureathalftimeis10h/℃CH3cumenehydroperoxideCOOH158CH3CH3t2butylhydroperoxideCH3COOH167CH3CH3t2butylperacetateCH3COOOCCH3160CH3CH3t2butylperbenzoateCOOOCCH3104CH3OObenzo