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探討活性氧化鎂與膠黏劑相互作用機制
發布時間:2024-09-23      點擊次數:30

膠黏劑作為連接兩個或多個物體的介質,其性能直接關系到產品的整體質量和可靠性。對膠黏劑的性能要求越來越高,包括更強的粘接強度、更好的耐熱性、耐水性及耐老化性等。活性氧化鎂,其高比表面積、高活性、豐富的表面羥基團以及良好的分散性,成為提升膠黏劑性能添加劑之一。

活性氧化鎂是通過特殊工藝處理得到的,相較于普通氧化鎂,其顆粒更細小、表面能更高、活性位點更多。這些特性使得活性氧化鎂在膠黏劑體系中能夠更有效地參與化學反應,增強填料與基體樹脂之間的相互作用。活性氧化鎂表面的羥基團可作為化學吸附中心,與樹脂分子鏈上的官能團發生鍵合,形成牢固的化學鍵,從而提高膠黏劑的粘接強度和耐久性。

相互作用機制

1. 物理填充與增強作用

活性氧化鎂作為填料加入膠黏劑中,首先通過物理填充作用減少樹脂分子間的自由體積,限制分子鏈的運動,從而提高膠黏劑的硬度和模量。同時,由于其高比表面積和優異的分散性,活性氧化鎂能夠在膠黏劑中形成均勻的微結構,有效阻止裂紋的擴展,增強材料的韌性。

2. 化學交聯與界面強化

AMO表面的羥基團與樹脂分子鏈上的官能團(如羧基、羥基、環氧基等)發生化學反應,形成共價鍵或氫鍵,構建出更為復雜的三維網絡結構。這種化學交聯不僅增強了填料與基體之間的相互作用力,還提高了膠黏劑的內聚強度和耐熱性。此外,界面處的化學鍵合還能有效傳遞應力,分散外力對膠黏劑的沖擊,保護基體樹脂不受破壞。

3. 促進固化反應

在某些類型的膠黏劑中,如環氧樹脂膠黏劑,活性氧化鎂還能作為固化催化劑的載體或輔助催化劑,加速固化反應的進行。活性氧化鎂表面的活性位點能吸附并固定催化劑分子,使其更均勻地分散在膠黏劑體系中,提高催化效率。同時,活性氧化鎂本身也可能參與固化反應,促進樹脂分子鏈的交聯固化,縮短固化時間,提高固化產物的性能。

4. 改善熱穩定性和耐水性

活性氧化鎂的加入還能顯著提升膠黏劑的熱穩定性和耐水性。在高溫條件下,活性氧化鎂能夠吸收部分熱量,降低膠黏劑內部的溫度梯度,從而減緩熱降解過程。同時,其表面的羥基團能與水分子形成氫鍵,阻止水分子進一步滲透至膠黏劑內部,提高材料的耐水性。

綜上所述,活性氧化鎂與膠黏劑之間的相互作用機制涉及物理填充、化學交聯、界面強化、固化促進以及熱穩定性和耐水性的提升等多個方面。這些相互作用的協同作用,共同促進了膠黏劑性能的優化與提升。

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