Verbesserung der Wärmebeständigkeit und Formulierungen von Epoxidklebstoffen

Die übliche Betriebstemperatur von Epoxidklebstoffen liegt zwischen –60 °C und 150 °C; die langzeitstabile Betriebstemperatur beträgt jedoch weniger als 100 °C. In den letzten Jahren sind mit der Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technik immer höhere Anforderungen an die Wärmebeständigkeit von Epoxidklebstoffen gestellt worden: Sie muss über 250 °C liegen, bei einer kurzzeitigen Wärmebeständigkeit von 500 °C. Zwei Faktoren beeinflussen die Wärmebeständigkeit von Epoxidklebstoffen: zum einen die Hitzeformbeständigkeit des gehärteten Materials, zum anderen seine thermische Oxidationsstabilität. Je höher die Vernetzungsdichte des gehärteten Materials ist und je mehr wärmebeständige Gruppen, wie aromatische Ringe, es enthält, desto besser ist die Wärmebeständigkeit. Dies wird durch die molekulare Struktur des Epoxidharzes und des Härtemittels bestimmt und kann zugleich durch die Zugabe von Modifizierungsmitteln eingestellt werden.

Hochtemperaturbeständige Epoxidharze

Die Erhöhung der Vernetzungsdichte ist eine der wichtigsten Maßnahmen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit von Epoxidharzklebstoffen. Durch die Erhöhung der funktionellen Gruppen des Epoxidharzes kann die Formbeständigkeitstemperatur bei erhöhten Temperaturen gesteigert und damit die Hochtemperaturbeständigkeit des Klebstoffs verbessert werden. Zu den epoxidfunktionellen Harzen, also Epoxiden mit hoher Funktionalität, zählen Phenol-Epoxidharze, Benzophenon-Epoxidharze, Naphthalin-Epoxidharze, Resorcin-Epoxidharze sowie Diphenylamin-Epoxidharze.

Siliconmodifizierte Epoxidharze

Ein mit Methylphenylsiliconharz modifiziertes phenolisches Epoxidharz, kombiniert mit Borphenolharz und Härter, sowie gefüllt mit Nano-Montmorillonit, kann zu einem Epoxidklebstoff mit einer Scherfestigkeit von 12,3 MPa bei 300 °C hergestellt werden. Der durch Pfropfcopolymerisation hergestellte organosiliciummodifizierte Epoxidharzklebstoff weist eine hohe Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete Klebeeigenschaften auf und kann als Vergussklebstoff eingesetzt werden.

Hitzebeständige Härter

Diese Art von Härter kann in zwei Kategorien unterteilt werden: zum einen aromatische Amine und modifizierte Amine; zum anderen aromatische Anhydride mit mehreren funktionellen Gruppen. Übliche hitzebeständige Härter sind MPDA, DDM und DDE ( 4,4'-Diaminodiphenylether ), DDS, Methylcyclohexylamin, Acrylamid-Härter (BDPIS), Diazon (DHPZ), Fluordeniamin-Härter, Terephthalsäureanhydrid, Phenylketonetracarbonsäureanhydrid, Methylenedinic-Säureanhydrid, Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, Diphenylsulfonetracarbonsäureanhydrid (DSDA), Anilindimethyletherharz (AND-PO) usw.

Anorganische Füllstoffe

Die Zugabe von anorganischen Partikeln wie Keramikpulver, SiO₂, TiO₂ oder Al₂O₃ sowie von Kohlenstoffnanoröhren zu Epoxidharzen ist ebenfalls ein wirksames Mittel, um die Wärmebeständigkeit von Epoxidharzklebstoffen zu verbessern. Allerdings erfordern einige Nanofüllstoffe in der Regel eine Oberflächenmodifikation, um die thermische Zersetzungstemperatur des Verbundmaterials signifikant zu erhöhen.

Wärmestabilisatoren

Zur Verbesserung der Hochtemperaturbeständigkeit von Epoxidharzklebstoffen können verschiedene Stabilisatoren zugesetzt werden, beispielsweise Antioxidantien, thermische Stabilisatoren sowie Komplexbildner für Metallionen, darunter 8-Hydroxychinolin, Propylgallat, Resorcin, Acetylacetonat-Metallsalze und Arsen(V)-oxid.

Verwandte Produkte

Bromiertes Epoxidharz

Aktiver Zähigkeitsverbesserer für Epoxidharz KT-410

Formulierungen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit von Epoxidklebstoffen

Hochtemperaturbeständige Epoxid-Dichtstoff-Klebstoffformulierung

Leistung und Anwendungen: Dieser Klebstoff weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Luft, Wasser und Öl auf.

Formulierung eines phenolmodifizierten Epoxidklebstoffs

Leistung und Anwendungen: Dieser Klebstoff ist ein hochtemperaturbeständiger Klebstoff, der sich für das Verkleben von Metallen, Glas, Keramik, Kunststoffen und anderen Materialien eignet.

Hochtemperaturbeständige Epoxid-Dichtstoffformulierung

Leistung und Anwendungen: Bietet gute Hitzebeständigkeit und Haftfestigkeit. Wird hauptsächlich zum Verkleben von Materialien wie Metall, Glasfaser und Keramik sowie zum Dichten und Verkleben unter Hochtemperaturbedingungen eingesetzt.

Hochtemperaturbeständige Epoxidklebstoffformulierung

Formulierung eines hochtemperaturbeständigen Epoxidklebstoffs in Luftfahrtqualität

Leistung und Anwendungen: Die Scherfestigkeit dieses Klebstoffs beträgt bei verschiedenen Temperaturen 20,9 MPa (25 °C), 19,3 MPa (150 °C) und 18,1 MPa (200 °C), was ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für den Einsatz in Hochtechnologiebereichen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Mikroelektronik macht.

Verwandte Beiträge:

https://www.kerton-industry.com/blog_detail/Epoxy_Adhesives_Reinforcement_Modification_and_Formulations.html

https://www.kerton-industry.com/blog_detail/Epoxy_Klebstoffe_Zähigkeitsmodifizierung_und_Rezepturen.html