理论教育 环氧树脂粘结剂:性能优势及应用领域

环氧树脂粘结剂:性能优势及应用领域

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:环氧树脂粘结剂是线形结构的热塑性高分子,每个分子结构内含有两个或两个以上的环氧基团,当与固化剂反应时,环氧基团的环状结构被打开,发生一系列的聚合反应,线形分子交联成长链网状分子,成为不溶的热固性树脂。修复用的环氧树脂粘结剂分为以下三类:普通型、快干型、专用型。Araldite AY-103/HY-956:这个型号的环氧树脂粘合剂由环氧树脂与固化剂两组分构成,调配比例为100∶18。

环氧树脂粘结剂:性能优势及应用领域

环氧树脂粘结剂是线形结构的热塑性高分子,每个分子结构内含有两个或两个以上的环氧基团,当与固化剂反应时,环氧基团的环状结构被打开,发生一系列的聚合反应,线形分子交联成长链网状分子,成为不溶的热固性树脂。修复用的环氧树脂粘结剂分为以下三类:普通型、快干型、专用型。

1.普通型

(1)Araldite:在西方国家,Araldite是比较有影响力的环氧树脂商业品牌,普通的Araldite 粘结剂为两组分,粘结剂与固化剂按照1∶1比例混合,混合后颜色稍黄,粘度也比较高。调好的粘结剂可以在2个小时内使用,固化的时间取决于室温,6~12小时后可以固定,24~72小时后完全固化。Araldite的粘结强度大,但是也存在粘结层变黄老化的缺点。

(2)Araldite AY-103/HY-956:这个型号的环氧树脂粘合剂由环氧树脂(AY 103)与固化剂(HY 956)两组分构成,调配比例为100∶18。粘合剂基本透明无色,粘度低,流动性好,大约24小时内固化。固化剂会逐渐变黄,固化后的环氧树脂也比较容易变黄。其优点是胶结层比较牢固,国外的修复者喜欢在其中添加填料或颜料用作打底、配补的填充材料。

2.快干型

(1)Araldite Rapid:这类环氧树脂粘结剂具备普通环氧树脂的特点,只是固化速度快。粘结剂的两组分按照1∶1调配,需搅拌45秒并在4分钟内使用,约10分钟内可以粘住,但是完全胶结牢固需要1个小时。除了固化时间短之外,该胶体颜色稍黄,也具有老化变黄的缺陷。

(2)Devcon 5-Minute Epoxy:这类粘结剂与其固化剂是按照1∶1调配,胶体无色透明,可以在5 分钟内粘住,1小时后达到最高粘结强度。为了方便使用,还设计了双管注射筒的包装。这类快干型的粘结剂还包括了:Super Epoxy,Nural 23 等,但它们同样无法回避老化变黄的问题。(www.daowen.com)

3.专用型

为了克服普通环氧树脂变黄老化等问题,在过去的几十年里陆续开发出一批专门为文物修复研发的产品。它们的普遍优点是无色透明、粘度低、渗透力佳、耐光性强;缺点则是价格偏高、固化时间较长。

(1)Hxtal Ny1-1:Hxtal Nyl-1的使用已经有二十多年的历史了,它是第一种专门为文物保护修复研发的环氧树脂粘结剂。粘结剂与固化剂按照3∶1的比例调配。该粘结剂无色透明,粘度低,可渗入缝隙当中,粘结强度高,而且具有不变黄的最大优点,J.L.Down的老化实验比较了三十余种环氧树脂粘结剂,其中Hxtal NyL-1具有最好的抗变色能力[1]。该材料的缺点就是固化时间过长,需要大约7天的时间,适当提高温度可以加快其固化速度。

(2)Epo-tek 301和Epo-tek 301-2:Epo-tek 301的用途很广泛,最早是用于光学材料,现在也被用在瓷器的修复。粘结剂与固化剂的比例为4∶1,粘度低、强度高、抗变色能力强,隔夜即可固化。Epo-tek 301-2固化的时间更长,室温下需48小时左右,粘度也更大,其优良的颜色持久性也在J.L.Down的实验中得到了证实[2]

(3)Fynebond:1994年在市场上出现的粘结剂,也是为陶瓷与玻璃的修复而研发的,粘结剂与固化剂的比例为3∶1。Fynebond的抗变色能力佳,但是Nigel Williams指出:在老化实验中,Fynebond要比Hxtal Nyl-1和Aradite2020更早变黄[3]

(4)Araldite 2020(C iba Geigy XW396/397):Araldite 2020是特别为玻璃修复研制的粘结剂,该产品为水白色、粘度低、折射率接近玻璃。为粘结剂和固化剂双组分,以10∶3的比例混合(23℃),每100克粘结剂有效期限为45分钟,24小时后初步固化,完全固化大约72小时。需要时可适当加热,提高粘结剂的流动性并缩短其固化时间。粘结的时候可先拼合固定碎片,然后再滴入粘结剂,由于2020的粘度很低,在毛细原理下粘结剂可渗入拼缝。

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