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不同種類環氧樹脂對金屬基材粘接的影響（一）
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發布時間：2025-04-16
環氧樹脂膠粘劑作為一類重要的通用膠粘劑，以其優良的力學性能、熱穩定性、化學穩定性和絕緣性，在汽車制造、清潔能源、電子器件等領域廣泛應用。在汽車制造領域，環氧車身膠作為新型車身連接工藝，具有質量輕、力學性能優良、耐腐蝕、操作簡便、能耗低以及環保等優點，與自沖鉚連接技術（SPR）、熱熔自攻鉚接（FDS）等冷連接工藝相結合，正逐漸取代傳統焊接工藝。隨著新能源車身輕量化技術的發展，鋼鋁混合車身和全鋁車身路線成為趨勢，而雙酚A型環氧樹脂對鋼以外的金屬基材，如6061鋁、陽極氧化鋁、5052鋁等的粘接強度低，粘接破壞主要表現為界面破壞。為了解決對非鐵金屬材料的粘接問題，就需要引入改性環氧樹脂，以解決普通環氧樹脂膠粘劑的粘接強度問題。
梳理前人的工作可知，環氧樹脂對金屬基材的粘接能力主要受以下幾個因素的影響：
（1）膠粘劑的潤濕性，膠粘劑浸潤基材表面，體系吉布斯自由能降低，該過程受膠粘劑和基材表面張力的影響；
（2）界面相互作用，部分活性官能團如羧酸、異氰酸酯等能夠與氧化鋁表面形成次價鍵力相互作用，此外酸根離子、銨根陽離子和無機鹽等也能與金屬基材表面產生靜電作用力；
（3）粘接接頭應力，膠粘劑和金屬的基材熱膨脹系數不同，熱固化會在粘接接頭處產生熱應力，影響粘接強度和耐久性；
（4）膠粘劑的本體強度，當環氧樹脂內聚強度大于環氧膠粘劑與基材表面的粘接強度時，粘接破壞表現為界面破壞，反之則為內聚破壞。
因此，若想開發出適用于多種金屬基材的環氧膠粘劑，需要全方面考慮其配方成分、固化條件以及生產工藝等，其中對環氧樹脂本體的調整**為關鍵。
（未完待續）
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