环氧胶黏剂性能对粘接耐久性的影响

胶黏剂的性能主要是环氧胶黏剂的耐老化性能对粘接的耐久性影响很大。所谓老化是指胶层性能随时间而劣化的现象，表现在外观的变化(变色、龟裂、起皱、膨胀、分层、溶胀、开裂、发黏、硬脆等)、力学性能的变化(粘接强度降低、柔韧性变差、伸长率减小等)。
 
胶黏剂老化的基本原因是热、光、氧、介质、污染物等的作用，引起了聚合物分子内主价键和分子间次价键的破坏。氧化、水解、碱熔所引起的断链、交联、端基或侧基的变化，属于主价键的破坏;而溶胀、溶解、渗析、环境应力、蠕变、介质侵入等导致的变化，属于次价键的破坏。老化是聚合物普遍存在的不争事实，而延缓老化则是使用者的美好渴望。
 
在破坏主价键的化学老化中，氧化与水解是最重要的两类化学反应，因为组成环氧胶黏剂的聚合物大分子主链和低分子有机物在着键能较低的弱键，所以对于特定的介质很敏感，从而引起水解、氧化、消除等。不同品种的环氧胶黏剂，因其所含基团不同，在各种介质的作用下，会有不同的化学反应和老化表现。以胺类固化剂固化的双酚A型环氧胶黏剂中的叔氨基、仲氨基易被氧化，故其对氧化性介质的耐受能力极差。而且胺类固化的环氧胶中有比较多的羟基，在较高的温度下容易发生脱水反应。此外，胺类固化产物的氮原子也比较容易遭受热氧化破坏。因此，胺类固化的双酚A型环氧胶比酸酐固化的稳定性差。
 
水解是引起胶层老化的重要原因。有水存在下环氧胶黏剂中聚合物分子降解的过程称为水解，酸碱性物质是水解的催化剂。含有醚键(一O一)、酯键(一COOC一)、酰胺键(一CONH一)、亚胺键、硅氧键等基团的环氧胶，在酸碱介质作用下都会发生某种程度的水解。
 
对酸性水解稳定性的次序为醚键>酰胺和亚胺键>酯键>硅氧键;对碱性水解稳定性的次序为酰胺键和亚胺键>酯键。环氧一聚酰胺胶含有酰胺键，对潮湿敏感，耐老化性较差。破坏次价键的物理老化是由溶剂或非溶剂介质作用引起的，增塑、溶胀、溶解、应力开裂、溶剂龟裂、软化等而导致胶层外观及物理力学性能的劣化。介质向胶层内侵入或组分向胶层外渗析，削弱了大分子间的相互作用力，引起体积膨胀，还会产生内应力。现代胶黏剂大部分由合成聚合物所构成，高分子材料如塑料、橡胶、化纤、涂料等都存在着老化问题，胶黏剂当然也不例外。但因胶黏剂大多处于被粘物中间，曝露部分很少，不易受光和氧的直接作用，情况相对要好得多。即使是高温时，胶层大部分也不直接与空气接触，条件比较有利，因此，胶黏剂的老化应比塑料、橡胶、化纤、涂料等要缓慢，也就是说，胶黏剂的耐老化性能比较好。不过，胶黏剂的品种不同，其耐老化性能亦有差异。在土木工程中，环氧胶黏剂已显示出50多年的耐久性。根据多年实际资料的积累，环氧胶黏剂的耐老化性能约为8～25年。