引言
環氧樹脂膠粘劑具有一系列優異的性能，使其在各個行業都深受歡迎。隨著近年來化學工業的迅猛發展，
環氧樹脂膠粘劑的性能、應用和種類都有很大發展。目前，常用的
膠粘劑一般為多組份
環氧樹脂膠粘劑，但存在貯存困難的缺點，此外在制備多組份膠粘劑時，容易引起計量誤差和混合不均，繼而影響膠粘劑的性能。作為新型高
強度結構膠的單組份
環氧膠粘劑，相對于多組份
環氧膠粘劑，具有使用方便、使用期長、綠色環保、成本低廉等優點[1-5]。但未
改性的單組份環氧也存在
耐熱性差、
吸水率高等問題，必須對環氧膠粘劑進行改性，并選擇合適的配方，以達到工業要求。
一般來說，要獲得高性能的環氧
樹脂膠粘劑可以采用以下方法：①開發新型高性能環氧樹脂；②利用共混或共聚的方法對現有環氧樹脂進行改性。吳敏等[1]采用芳香族二元胺（自制）對環氧樹脂進行改性，制得一種高強度單組份環氧樹脂膠粘劑，其
剪切拉伸強度最大可達20.55 MPa，初始熱分解溫度為390 ℃，898.8 ℃時的殘炭率為8.17%，表觀
活化能為183.3 kJ/mol。
通過使用自制的具有芳香結構和親水基團的單體——3,5-雙（4-氨基苯氧基）苯甲酸（35BAPBA）對環氧樹脂膠粘劑進行改性，研制出一種性能優異的新型環氧樹脂膠粘劑。該膠粘劑在不影響其他性能的基礎上，成功的引入了功能性基團羧基，使得分子鏈結構發生變化，環氧膠的
粘接強度得到提高。單組份環氧膠粘劑的這些特性使其在電子、微電子等高科技領域中具有一定的潛在使用價值及應用前景。
1 實 驗 1.1 原料
3, 5-雙（4-氨基苯氧基）苯甲酸（35BAPBA）：分子量412，白色晶體，
熔點240 ℃，實驗室自制；環氧ES216（環氧值 0.225 mol/100 g）、端羧基
丁腈橡膠（CTBN）、
潛伏性固化劑、
稀釋劑：上海EMST電子材料有限公司。
1.2 高強度單組份環氧膠粘劑的制備
將3, 5-雙（4-氨基苯氧基）苯甲酸（35BAPBA）與環氧ES216在一定的溫度下反應制得透明粘稠的樹脂，再在室溫下依次加入端羧基丁腈
橡膠、稀釋劑、潛伏性
固化劑，攪拌均勻即得單組份環氧膠粘劑。然后在DGG-9240BD型電熱恒溫鼓風
干燥箱中對單組份環氧膠粘劑進行
固化，固化工藝為100 ℃×1 h+150 ℃×2 h+175 ℃×3 h。
1.3 測試儀器與方法
紅外光譜：采用Varian 640-IR紅外光譜儀對固化后的膠粘劑進行紅外光譜掃描。
拉伸剪切強度：根據GB/T 7124-2008《膠粘劑
拉伸剪切強度測定》（
剛性材料對剛性材料）在萬能材料測試儀上進行測試。
凝膠化時間：采用正業電子有限公司 ASI-DA-NJ11A 型
凝膠化時間測試儀進行測試。
接觸角θ與表面能γ：將膠粘劑均勻涂于4 cm×2cm 的標準
玻璃片上，固化后在恒濕恒溫條件下利用承德鑫馬測試儀器有限公司生產的JY-82型接觸角測試儀對膠粘劑進行接觸角測試，測試液選用去
離子水、甘油、乙二醇以及一溴代萘，每次測試時測試液的用量大約為5 μL左右。
熱性能：利用德國耐弛儀器有限公司的TG-209F1 型測試儀對膠粘劑的熱性能進行測試，氮氣氛圍，升溫速率為10 ℃/min。
吸水率：制作50 mm×50 mm×10 mm的
鋁箔槽，并將單組份環氧膠粘劑澆鑄均勻于
鋁箔槽中，根據固化工藝進行固化，制得尺寸為50 mm×50 mm×10mm 的固化物試樣，測其吸水前的干重，然后在25 ℃的去離子水中浸泡 72 h，測量其吸水后的濕重，根據吸水率公式計算。
2 結果與討論 2.1 傅里葉紅外光譜
固化后膠粘劑的傅里葉紅外光譜圖如圖1所示。從圖1可以看出，914 cm-1左右的吸收峰已基本消失，說明環氧基已固化反應完全。在 3 397.79cm-1處有一寬峰，為羧基的-OH 伸縮吸收峰，在1 721.31 cm-1有一尖銳峰，為羧基的C=O振動吸收峰，說明固化后膠粘劑保留了羧基基團。在1 241.55 cm-1處出現的尖銳吸收峰對應為苯醚鍵的C-O 振動吸收峰，1 183.07 cm-1處為C-N的伸縮振動吸收峰。環氧膠粘劑經改性后，原來的伯胺已轉變為叔胺。
2.2 拉伸剪切強度
膠粘劑的力值-
變形曲線和
應力-應變曲線如圖2、圖 3 所示。
由圖2、圖3可知，該單組份膠粘劑的剪切強度為24.69 MPa，可見該膠粘劑具有較高的
機械強度，這是由于 3,5-雙（4-氨基苯氧基）苯甲酸（35BAP-BA）與環氧樹脂發生開環反應，在膠粘劑結構中引入活性芳香結構；芳香胺伯胺上的活潑氫與環氧基反應形成仲胺，形成的仲胺和固化劑分子中的仲胺再跟環氧基生成叔胺，最后形成交聯網狀結構。
2.3 凝膠化時間和表觀活化能
2.3.1 凝膠化時間
膠粘劑的凝膠化時間如表1所示。
用3,5-雙（4-氨基苯氧基）苯甲酸（35BAPBA）對環氧樹脂體系進行共混改性后，在原來的環氧樹脂中引入了新的結構，其分子結構的剛性增加，分子量增大。從表1可以看出，在150 ℃時，膠粘劑的凝膠化時間為294 s，隨著溫度的升高，膠粘劑的凝膠化時間變短，這是因為溫度越高，固化反應速度越快。
2.3.2 表觀活化能
2.5 熱性能分析
膠粘劑的的
熱失重曲線如圖5所示。
從圖5可以看出，單組份膠粘劑的初始熱分解溫度為375.1 ℃，失重5%、10%、15%、20%時的溫度分別為265.7 ℃、333.1 ℃、356.2 ℃和370.4 ℃，且在948.0 ℃時，膠粘劑固化物仍然殘留 8.38%，說明該膠粘劑具有良好的
耐熱性能。這是因為環氧樹脂經芳香二元胺改性后，分子結構中引入了苯環結構，固化交聯
密度增大。
2.6 吸水率
通過吸水率測試計算出膠粘劑的吸水率為2.23%，說明該膠粘劑雖含有羧基，但
剛性結構使其仍然具有良好的
疏水性。
3 結 論 （1）固化后的膠粘劑由于交聯結構的形成使其具有良好的
力學性能，其剪切強度達24.7 MPa；
（2）膠粘劑具有良好的耐熱性能，其初始熱分解溫度為375.1 ℃，當溫度達到948.0 ℃，體系仍然殘留8.38%；
（3）膠粘劑的凝膠化時間隨溫度變化明顯，在溫度為150 ℃時，凝膠化時間為294 s，當溫度上升至200 ℃時，凝膠化時間為47 s，由凝膠化時間計算得出固化反應的表觀活化能為140.07 kJ/mol；
（4）膠粘劑中雖然含有羧基，但是由于膠粘劑體系的剛性結構，使該膠粘劑仍然具有優異的疏水性，膠粘劑的表面能為43.1 mJ/m2，遠小于水的表面能（72.8 mJ/m2），其吸水率為2.23%。
參考文獻： [1] 吳敏,陳洪江,虞鑫海,等.新型高強度單組分環氧樹脂膠粘劑的研制[J].
粘接,2009(9):54-57.
[2] 費斐.酚羥基聚酰亞胺改性環氧樹脂及其固化動力學研究[D].上海:東華大學,2010.
[3] 王洪祚,王穎.單組分環氧樹脂膠粘劑用潛伏性固化劑[J].粘接,2008,29(3):28-31.
[4] 虞鑫海,徐永芬,趙炯心,等.耐高溫單組分環氧膠粘劑的研制[J].粘接,2008,29(12):16-19.
[5] 徐永芬,虞鑫海,趙炯心,等.多官能環氧樹脂/2,2 一雙(氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷體系的固化反應動力學研究[J].
絕緣材料,2007,40(4):42-44.【完】
