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woshijuanjuan木虫 (正式写手)
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[求助]
关于耐高温胶粘剂
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胶粘剂分有机和无机,通常无机比有机的更耐高温,无机的又分磷酸盐\硅酸盐\硼酸盐\陶瓷等多个种类. 求助:对于粘接无机材料,能够耐700℃以上高温的粘接剂有哪些?及相应的抗冲击韧性的详细情况.(我需要获得高韧性) ps:聚苯并咪唑这个东东的具体性质?及其粘接后的性能情况? |
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hpzhang
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聚苯并咪唑 polybenzimidazoles 主链含重复苯并咪唑环的一类聚合物 。 英文缩写PBI。聚烷基苯并咪唑的密度1.2克／厘米3，玻璃化温度234～275℃；全芳族聚苯并咪唑的密度1.3～1.4克／厘米3，玻璃化温度比前者高100～250℃。聚苯并咪唑最突出的优点是瞬间耐高温性，烷基PBI在465～475℃才完全分解，芳基PBI在538℃尚不分解，900℃失重仅30％ ，常期使用温度300～370℃。此外耐酸碱介质、耐焰和有自灭性、良好的机械和电绝缘性，热收缩极小。 由多胺与二酸或二酯在高温下熔融缩聚，先生成可溶性的聚氨基酰胺，然后通过脱水环化反应生成咪唑环聚合物。高温（ 400℃）处理到完全固化后，聚合物变为不溶不熔。典型的聚合物由 3，3′-二氨基联苯和间苯二甲酸二苯酯缩合而成，其纤维称PBI纤维。 聚苯并咪唑可作高温结构胶粘剂，对不锈钢、钛合金的粘合强度在537℃为 960.4牛顿／厘米2 ，纤维可作耐焰织物和烧蚀材料，在宇航中有较好前景，其他如作耐热薄膜、隔膜、增强塑料、泡沫材料等。但价格昂贵、制备工艺复杂，加工困难，影响了它的应用开发。 |
2楼2007-08-10 14:42:39
hpzhang
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woshijuanjuan(金币+1,VIP+0):谢谢~
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以下文章是否对你有用，看看。 聚苯并咪唑胶粘剂的合成 一、聚苯并咪唑的合成及性能 聚苯并咪唑是杂环高分子中第一个被考虑作为耐高温结构胶粘剂的，它是从3，3’-二氨基联苯胺（DAB）和间苯二甲酸二苯酯进行熔融缩聚反应制得。合成聚苯并咪唑的方法除熔融缩聚以外，还可以用溶液缩聚方法合成，而不同方法制备的聚苯并咪唑，其粘度也不相同。 聚苯并咪唑的特点是瞬时耐高温性优良，在538℃不分解，而聚酰亚胺的分解温度比它低。到目前为止，研究得比较多的是聚[2，2’-间苯基-5，5’-二苯并咪唑]。它的预聚物能溶于二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAc）、二甲基亚砜（DMSO），N-甲基吡咯酮（NMP）、六次甲基磷酰胺（HMPA）、甲酸、硫酸等强极性溶剂中。在70%硫酸或25%氢氧化钾溶液中不分解，在浓盐酸中加热也不溶解。但预聚物再400℃处理一段时间待固化完全后，分子量增大，溶解度降低，就成为不溶不熔的树脂而难以加工成型。因此在应用过程中先制成低分子量的预聚物。这种低分子量的预聚物，具有比较好的流动性和对基材的浸润性。作为胶粘剂和复合材料所需的树脂，一般是二聚体和三聚体，不过这就意味着在进一步缩合中会产生挥发分（水与苯酚），致使胶层及界面上出现针孔。若大面积胶接则必须在高温（399℃）和加压0.686MPa下固化。 研究表明聚苯并咪唑核上NH的H原子是氧化破坏的活性中心，如用苯基C6H5-或甲基CH3-来取代该H原子，则高聚物的性能发生一定的变化。 当R=C6H5-时，热稳定性比未取代的略佳，但高聚物是热塑性的，应力受到了限制。研究还表明甲基的取代位置对高聚物的性能有很大的影响，此外，在聚苯并咪唑的主链中引入氧、硫、亚甲基或其他基团可以改变聚苯并咪唑的性能。比如引入醚键可以增加聚苯并咪唑的溶解性和分子链的柔性，改进成膜性能，还有良好的耐热性，但醚键的位置对热稳定性有一定的影响。 间苯二乙酸和间苯二甲酸混合物与DAB起反应制得的高聚物性能较好，溶解性也有改进，所有聚合反应都是在170℃多聚磷酸（PPA）中进行的。由DAB与间苯二甲酸聚合得到最耐热的全芳族高聚物，由于其Ts高达430℃，又不熔融，致使难以加工成型。由DAB与甲苯二乙酸合成的高聚物，Ts为290℃，比较低，因而热稳定性也较低。由脂肪族二酸合成的高聚物，其Ts 及热稳定性则更低。 二、全芳族聚苯并咪唑胶粘剂 聚苯并咪唑胶粘剂可作为铝合金、不锈钢等金属材料、金属蜂窝结构、聚酰亚胺薄膜、硅片等材料的胶粘剂，性能见表： 聚苯并咪唑胶粘剂在不同温度下的胶接强度 温度（℃） 时间（h) 剪切强度（MPa) 室温 0 24.9 300 100 19.6 500 30min 9.81 550 10min 2.94 聚苯并咪唑胶粘剂的老化性能 温度（℃） 时间（h) 剪切强度（MPa) 300 0 24.9 300 100 19.6 300 200 15.7 300 300 7.85 国外商品同类产品有Imidite 850和850，AF-R-100，AF-R-121，AF-R-121-1，2等。其中Imidite 850是含有34-35%聚苯并咪唑的吡啶溶液，它和Imidite 1850都是耐高温结构胶粘剂。Imidite 和AF-R-100牌号的胶粘剂是由3，3’-二氨基联苯胺和间苯二甲酸二苯酯缩聚而成。AF-R-121牌号的胶粘剂是3，3’-二氨基联苯胺和间苯二甲酸二苯酯和对苯二甲酸二苯酯的共聚物。为了提高其耐热性，通常加入抗氧剂-砷化物，再涂在玻璃衬布上，就成为AF-R-121-1，2胶粘剂。除特殊情况以外，所有的胶粘剂都掺混有铝粉（100份树脂内含有100份铝粉）和As2S4（100份树脂内含有20份As2S4）。 Imidite 850胶粘剂在各种温度下的胶接强度、疲劳性能、热老化性能及耐介质情况见表： 在室温下，Imidite胶粘剂浸泡在各种溶液中的剪切强度（MPa） 测试温度（℃） 10min 1h 钛合金Ⅰ 钛合金Ⅱ 不锈钢 钛合金Ⅰ 钛合金Ⅱ 不锈钢 23 26.6 23.0 25.3 - - - 149 26.6 19.8 20.8 22.0 21.4 22.0 204 27.5 21.6 21.6 23.2 22.4 23.3 260 25.0 19.8 19.9 22.8 21.6 21.1 316 18.3 19.5 18.3 18.9 18.1 20.1 372 15.0 12.2 18.1 16.8 10.3 17.8 426 10.2 8.2 13.1 10.6 7.2 13.1 483 8.3 7.8 10.9 10.1 4.4 8.5 583 9.4 9.5 9.6 33 1.4 3.7 聚苯并咪唑胶粘剂AF-R-121-1，2胶接钛合金及老化结果也有报道。以AT-A-121-1，2聚苯并咪唑胶粘剂胶接不锈钢蜂窝夹层和用环氧-酚醛胶粘剂的结果相比较，室温时虽然环氧-酚醛的强度较高，但高温时还是以聚苯并咪唑的效果较好，在316℃老化100h蜂窝夹层的抗压强度为398MPa，老化为200h为276MPa；在371℃老化10h为758MPa，老话24h为355MPa。AF-A-121-1，2胶粘剂接不锈钢夹层和用环氧-酚醛胶接同样部件的平面拉伸应力对比如表： AF-R-121-1，2和环氧酚醛胶接不锈钢夹层的平面拉伸应力（MPa） 测试条件 环氧-酚醛 AF-R-121-1，2 室 温 4.41 2.14 185℃/10min,＠185℃ 2.55 3.33 260℃/10min,＠260℃ 2.13-2.16 3.23 316℃/10min,＠316℃ 1.77 3.43 聚苯并咪唑胶粘剂不仅是耐高温胶粘剂，也是耐低温胶粘剂，性能见下表： AF-R-121胶粘剂胶接不锈钢在低温下的剪切强度 测试温度（℃） 剪切强度（MPa） -196 33.2（四次平均值） -253 39.2（二次平均值） 三、脂肪族-芳族聚苯并咪唑胶粘剂 众所周知，全芳聚苯并咪唑具有优良热稳定性，然而它的溶解性低，成型工艺不佳。因此开展了一系列改性工作以期改进这些性能而又保持其的热稳定性。在高聚物主链中引入亚甲基会降低链的刚性和Tg，但其溶解性和工艺性将得到改善。 用3，3ˊ-二氨基联苯胺和间苯二甲酸（I）、间苯二乙酸（M）、两种酸的混合物（I/M=3/1）以及丁二酸（S）等分别在多聚磷酸中的缩聚物（后者在高分子主链中引入亚甲基）来胶接铝，从下表的结果看来，以混合酸缩聚苯并咪唑性能良好，改进了工艺和溶解性。虽说固化条件比较苛刻，但和聚合度相同的全芳族聚苯并咪唑相较，条件还是缓和的，因为在这种聚合度的情况下，全芳族聚苯并咪唑并不能加工成型。 四种聚苯并咪唑性能的比较 高聚物 Tg(℃) 起始分解温度 氧化20h后的重量变化（%） 拉伸模量（MPa） 室温剪切强度（MPa） Ar 在Ar下5h处理 A(I) 430 620 620 -0.2 23.5 未胶接 B(M) 290 520 540 +5 破坏 11.1 C(I/M=3:1) 345 580 620 +1.2 33.3 9.71 D(S) 290 400 440 -3.5 破坏 4.90 [ Last edited by hpzhang on 2007-8-10 at 14:56 ] |
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woshijuanjuan
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