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【环氧UV胶】选择环氧胶粘剂时,应注意玻璃化温度的5个重要原因

文章来源: 人气: 发表时间:2019-08-01 08:44:50
与热熔性粘合剂等热塑性替代品不同,固化的热固性环氧树脂在加热时不会再流动或熔化。相反,环氧树脂将经历从硬质刚性状态向更柔韧,橡胶状态的转变。发生这种转变的温度范围称为玻璃化转变温度T g。

尽管环氧树脂(或任何其他热固性粘合剂)的玻璃化转变温度通常报告为单一值,但实际上是一个范围。所呈现的值通常是该转变温度范围的中点。

通过考虑聚合物分子随温度的迁移率的变化,可以在分子水平上理解玻璃化转变。在较低温度下,聚合物分子以结晶型排列组织。这种结构通常被称为“玻璃态”。在这种状态下,分子被锁定到位并且
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【环氧UV胶】选择环氧胶粘剂时,应注意玻璃化温度的5个重要原因

本文标签:环氧树脂,环氧UV胶,环氧胶黏剂,环氧的TG点

 与热熔性粘合剂等热塑性替代品不同,固化的热固性环氧树脂在加热时不会再流动或熔化。相反,环氧树脂将经历从硬质刚性状态向更柔韧,橡胶状态的转变。发生这种转变的温度范围称为玻璃化转变温度T g。

 
尽管环氧树脂(或任何其他热固性粘合剂)的玻璃化转变温度通常报告为单一值,但实际上是一个范围。所呈现的值通常是该转变温度范围的中点。
 
通过考虑聚合物分子随温度的迁移率的变化,可以在分子水平上理解玻璃化转变。在较低温度下,聚合物分子以结晶型排列组织。这种结构通常被称为“玻璃态”。在这种状态下,分子被锁定到位并且只能在适当的位置振动。在更高的温度下,分子的移动性增加并且它们能够更自由地移动。这导致材料的刚性损失和逐渐软化成柔韧和橡胶状态。
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1.材料的物理性质直接受Tg以上和以下的偏差影响。 
 
在低于和高于玻璃化转变温度的材料的物理性质发生显着变化。尽管有这些重大变化,但过渡不能归类为相变。环氧树脂的性能通常在高于 T g的温度下恶化。在 T g 以上观察到的物理变化 通常是可逆的,只要高于 T g 的偏移 在时间和温度上受到限制。一旦温度低于 T g,聚合物将恢复其原始状态。 然而,长时间暴露于高于 T g的温度可能对聚合物性质具有永久影响。
 
由于玻璃化转变温度以上性质的明显变化, T g  被认为是高温下环氧树脂可靠性的一个非常有用的尺度。在为高温应用选择环氧树脂时, T g  通常是要考虑的主要特性。
 
如上所述,重要的是仔细选择具有合适 T g  值的环氧树脂用于所提出的应用以优化性能。在高于 T g的 温度下物理性质的变化可能很大。
 
热膨胀系数 比 T g高3-5倍。这意味着由于温度变化,固体材料将膨胀或收缩得更多,导致粘合部件上的热诱导应力更高。
 
2.粘合强度受到影响,我们在搭接剪切结果中看到了这一点。这将影响粘合剂的最终性能。
 
随着聚合物链在玻璃化转变温度以上变得更具活动性,聚合物保持强聚合物键的能力也降低。这 对粘合剂体系的搭接剪切强度具有显着影响  。
 
3.粘合剂和粘合剂的硬度受到影响。这可能导致失效模式,例如高内应力产生,这导致可见的压力释放迹象,通常被视为裂缝,破裂或裂缝。
 
当环氧树脂的温度升高到其 T g 以上时,  储能模量 表示从刚性状态到柔顺状态的变化。高储能模量导致高刚度,这相当于低应变时的伸长百分比和差的能量耗散。
 
4.在高于Tg的偏移下的拉伸强度损失。
 
在高于 T g的温度下,粘合剂开始软化并失去一些  拉伸强度。在 T g 以上的短暂温度偏移 不会永久地改变材料的物理性质。随着材料返回到较低温度,其强度分布得以恢复。
 
较高T g的  环氧树脂往往非常坚硬,这使得它们不适合某些应用。例如,低温应用可能需要低T g  环氧树脂以确保材料在典型的操作温度下不会太脆。
 
5.加工会影响Tg并改变后续的物理性质。
 
此外,如果环氧树脂应用涉及在 T g 以上短时间内进行严格的热循环,则更灵活,更低的 T g  环氧树脂可能是正确的选择。较低的 T g  环氧树脂通常表现出较高的柔韧性。在低温或室温下固化导致 给定环氧体系的最低可能 T g 。
T g  不仅取决于环氧树脂的化学结构,还取决于固化条件,如时间,温度,加热的特定响应,施加的负载量,取向度,测试速率,硬化剂类型和程度治愈
 
 通过室温固化无法实现非常高的T g值。在较高温度下固化相同的材料将导致更高的T g。在许多粘合剂表中,T g  被指定为参数以及固化时间表。作为一般规则,环氧树脂的T g  不能显着高于固化过程中达到的最高温度。
 
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如何 测量T g?
 
 可以通过观察材料的物理性质随温度的变化来测量T g。这些特性包括热容量,热膨胀系数和刚度。 通常使用以下方法之一测量T g
 
差示扫描量热法(DSC)
动态机械分析仪(DMA)
差分热机械分析仪(DTA)。
每种方法都测量不同的物理特性,这是转变的特征。因此,每种方法产生略微不同的结果,从一种方法到另一种方法的变化范围为5-30°C。
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