厌氧胶

    厌氧胶 : 106.1 简介
厌氧胶粘剂又称厌氧胶,是近代发展起来的一种用途广泛的胶粘 剂,其品种多、性能好、使用方便。厌氧胶为黏稠液体,只要与空气接 触,存放一两年也不会固化。但作胶粘剂、密封剂使用时,因粘接面紧 紧接触,排除了空气,它就会很快固化,起到粘合、密封、防漏等作用。
所以从贮存的角度看,厌氧胶必须与空气接触,才能稳定存放。
厌氧胶的用途,主要是封固螺丝,防止震动部位的螺丝、螺帽松动 或脱落,可以省去弹簧垫圈、防松螺母、开口销等,并大大增加机械部 件的可靠性。此外,在螺纹件和管线螺纹的密封中,防止通过螺纹槽 的泄漏效果也很好,对杜绝三漏(漏油、漏水、漏气)有重要意义。厌氧 胶也可用来堵塞金属结构件细缝、铸件砂眼,作为法兰面、机械箱体结 合面的密封等。对于平整的金属、非金属平面,只要接触面积比较大 时,粘接效果也很好。
106.2 厌氧胶主体成分的合成方法
厌氧胶主体成分是丙烯酸双酯,而厌氧性也就是丙烯酸双酯的特 性,所以厌氧胶主体的合成也就是丙烯酸双酯的合成。其主要合成方 法是如下。
1)利用丙烯酸或甲基丙烯酸酯和二元醇进行酯交换反应:

2)通过丙烯酸或甲基丙烯酸和低分子量的环氧树脂反应来制备 丙烯酸双酯。

也有用E51环氧来合成:

丙烯酸羟丙酯虽不是双酯,但对提高厌氧胶的性能也有很大作用。

3)由二异氰酸酯和醇反应,制取丙烯酸双酯。

106.3 厌氧胶的制备
厌氧胶的主体成分是丙烯酸双酯,也就是说,在丙烯酸双酯中加 入其他成分,就可配制出厌氧胶。
1)常见厌氧胶的组成及配比如下:
原料 用量/kg
丙烯酸双酯或甲基丙烯酸双酯 100
过氧化氢基异丙苯 3～5
三乙胺 1～3
糖精 0.2～0.3
醌(对苯醌) 少量
厌氧胶的主体成分一般是丙烯酸或丙烯酸双酯,然后加入过氧化 氢基异丙苯作催化剂,促进剂为叔胺、糖精或酸化糖精,最后加入适量 的对苯醌作为阻聚剂。其固化反应是丙烯酸双酯聚合。

2)配方举例:
配方1:
原料 用量/kg
甲基丙烯酸羟丙酯 23
1^#树脂 44.4
4^#树脂 33.3
甲基丙烯酸 2
过氧化氢基异丙苯 3～5
三乙胺 1～2
N,N-二甲基苯胺 0.5
邻苯甲酰碳酰亚胺(酸化糖精) 0.5
对苯醌 0.07～0.04
配方2:
原料 用量/kg
甲基丙烯酸羟丙酯 23
1^#树脂 28.0
4^#树脂 49.5
甲基丙烯酸 2
过氧化氢基异丙苯 3～5
三乙胺 1～2
N,N-二甲基苯胺 0.5
邻苯甲酰碳酰亚胺(酸化糖精) 0.5
对苯醌 0.07～0.04
配方3:
原料 用量/kg
甲基丙烯酸羟丙酯 23
1^#树脂 —
4^#树脂 3.0
甲基丙烯酸E51环氧树脂 40
甲基丙烯酸 2
过氧化氢基异丙苯 3～5
三乙胺 1～2
N,N-二甲基苯胺 0.5
邻苯甲酰碳酰亚胺(酸化糖精) 0.5
对苯醌 0.07～0.04
配方4:
原料 用量/kg
甲基丙烯酸羟丙酯 40
4^#树脂 60
甲基丙烯酸E51环氧酯 40
甲基丙烯酸F44环氧酯 60
甲基丙烯酸 2
过氧化氢基异丙苯 3～5
三乙胺 1～2
N,N-二甲基苯胺 0.5
邻苯甲酰碳酰亚胺(酸化糖精) 0.5
对苯醌 0.07～0.04
106.4 厌氧胶的性能和应用
(1)厌氧胶的性能
1)厌氧胶最大的特点是有空气存在时稳定,隔绝空气后则迅速固 化。因此这种胶粘剂可长期贮存,贮运方便。
2)厌氧胶为单组分胶,黏度小,使用方便,常温下便可固化。
3)强度好,固化速度快。
4)可用于油面物体粘接。
5)毒性低,对人体无毒害。无溶剂,对环境无污染。
(2)厌氧胶的应用
1)表面处理。厌氧胶能吸收粘接表面微量的油层,对粘接表面处 理要求不高,但是如果粘接表面清洗得好,可以提高粘接强度。粘接 表面在清洗时用一般的有机溶剂(如丙酮、乙酸乙酯)即可。
厌氧胶几乎不能粘接锌、镉或非金属,因而限制了它的使用。如果 用丙烯酸铁进行预处理,即可改善其对锌、镉及非金属材料的粘接性能。 如果在活性金属表面使用处理剂,还可加快固化速度,提高固化强度。
2)厌氧胶的应用。厌氧胶主要用在四个方面,即紧固、密封、固定 装配及粘接。也就是说,可用于螺纹和销的防松,防止油箱、水箱处的 螺纹漏油、漏水、漏气现象,还可进行镶嵌、套接夹具、量具的修理等。

典型厌氧胶配方一览表

配方序号	厌氧胶单体 (用量/kg)	引发剂 (用量/kg)	促进剂 (用量/kg)	厌氧胶机械性能
				热聚合强度/MPa
1	甲基丙烯酸缩 乙二醇酯(100)	异丙苯过氧化氢 (2)	二甲基对甲苯胺 (0.5)、邻苯磺酰 亚胺(0.5)	>20 min/82℃ 32.2
2	甲基丙烯酸缩 乙二醇酯(91.5)	异丙苯过氧化氢 (6.7)	三丁胺(1.8)	>180 min/82℃ 18.0
3	甲基丙烯酸缩乙 二醇酯(100)	异丙苯过氧化氢 (5.5)	二甲基对甲苯胺 (1.1)、苯乙酮腙 (0.25)、过醋酸 (0.5)	>30 min/80℃ 18.0
4	甲基丙烯酸缩乙 二醇酯(100)	叔丁基过氧化氢 (6)	三乙胺(2)	>30 min/80℃ 31.0
5	甲基丙烯酸缩 乙二醇酯(93)	异丙苯过氧化氢 (5)	四氢喹啉(0.1) 氯化锌(2)	30 min/80℃ 20.0
6	甲基丙烯酸β- 羟乙酯(100)	异丙苯过氧化氢 (2.5)	辛酸(0.3) 过硫酸铵 (0.015)	30 min/80℃ 40.0
7	甲基丙烯酸β- 羟乙酯(100)	异丙苯过氧化氢 (3)	2-乙基己胺 (0.6) 基乙酸(3)	10 h/80℃ 38.0
8	甲基丙烯酸二 甲胺基乙酯(100)	异丙苯过氧化氢 (5)	三乙胺(1)	60 (φ12.5 mm螺丝)
9	三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯 (96)	异丙苯过氧化氢 (3)	三乙胺(1)	16.5

续表

配方序号	厌氧胶单体 (用量/kg)	引发剂 (用量/kg)	促进剂 (用量/kg)	厌氧胶机械性能
				热聚合强度/MPa
10	三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯 (100)	异丙苯过氧化氢 (5)	二甲基甲酰胺 (1)	10.5
11	三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯 (93)	异丙苯过氧化氢 (5)	四氢喹啉(0.1) 氯化锌(2)	>30 min/80℃ 20～35
12	甲基丙烯酸羟乙 酯-苯酐加成物 (100)	异丙苯过氧化氢 (7)	三乙醇胺(7)	>10 d/50℃ 43.0
13	甲基丙烯酸羟乙 酯-苯酐加成物 (92)	异丙苯过氧化氢 (5)	三乙胺(3)	>13 d/50℃ 20.0
14	甲基丙烯酸羟乙 酯-苯酐加成物 (100)	月桂酰过氧化物 (1)	钛酸丁酯(1)	30 d/50℃ 剪切强度: 18.0
15	甲基丙烯酸- 缩二乙二醇- 四氢苯酐 加成物(94)	叔丁基过氧化氢 (5)	二甲基苯胺(1)	>3个月/室温 35.0
16	甲苯二异腈酸酯 甲基丙烯酸羟乙 酯加成物(60) 甲基丙烯酸羟 丙酯(40)	异丙苯过氧化氢 (5)	-	25 min/82℃ 50.0
17	双酚A-甲苯 二异脯酸酯- 甲基丙烯羟 乙酯加成物 (75) 甲基丙烯酸叔 丁酯(25)	叔丁基过氧化氢 (1)	-	30 min/82℃ 63.5
18	双酚A双甲基 丙烯酸酯(90)	萜烷过氧化氢 (7.4)	α-氨基吡啶 (2.6)	(φ8 mm螺丝) 14.0
19	双酚A乙二醇 甲基丙烯酸 双酯(90)	萜烷过氧化氢 (9)	α-氨基吡啶 (1)	105 min/80℃ (φ8 mm螺丝)17.0

注:热聚合>30min/80℃,相当于1年以上贮存期。强度指拧开φ10 mm铁质螺母所加 的扭力矩。
各种车辆、机床上的螺纹连接处,炮弹引信螺纹连接处,常由于震 动而造成连接松动,使用厌氧胶可非常有效地防止松动。
各种车辆的油箱、水箱、汽缸的螺纹连接处常有漏油、漏水、漏气 现象,尤其是拖拉机的油压装置,油压达15.8 MPa,若使用厌氧胶便能 很好地解决螺纹连接处漏油、导致油压下降的问题。
嵌接,轴与轴承,轴套和齿轮的连接一般都是紧配合,使用厌氧胶 有以下几个优点:其一,是转动时产生的力由整个胶合面均匀承受,因 此强度可观,转动平稳。其二,能有效地防止径向移动。其三,可减少 机械加工的精度,降低成本,安装方便。其四,可油面粘接。其五,可 水面粘接。其六,是对夹具、量具检验工具的粘接,能使生产效率大大 提高。