聚苯并咪唑胶粘剂的优点与应用

聚苯并咪唑胶粘剂一般使用二聚体或三聚体，溶解于二甲基乙酰胺中，加入抗氧剂后浸渍玻璃布，夹入被粘接金属间，在加热加压下缩聚形成粘接。不足之处是其缩聚中释放出苯酚和水，胶层易产生孔洞，缩聚固化中必须施加压力。

该胶粘剂的特点是在高温时有极优异的粘接强度，不足之处是耐热老化较差，在280℃高温空气中不能长期使用，但在583℃下10min，拉伸强度仍有8MPa。德国Hoechst Celanese公司1988年开发的Celazole U-60系列的无填料聚苯并咪唑，使用温度-200～425℃，瞬时耐760℃。

聚苯并咪唑胶粘剂是杂环高分子中第一个被考虑作为耐高温结构胶粘剂的，它由3，3′-二氨基联苯胺（DAB）和间苯二甲酸二苯酯进行熔融缩聚反应制得。合成聚苯并咪唑胶粘剂的方法除熔融缩聚以外，还可以用溶液缩聚方法合成，而不同方法制备的聚苯并咪唑胶粘剂，其粘度也不相同。

聚苯并咪唑胶粘剂的特点是瞬时耐高温性优良，在538℃不分解，而聚酰亚胺胶粘剂的分解温度比它低。到目前为止，研究得比较多的是聚[2，2′-间苯基-5，5′-二苯并咪唑]。

研究表明，聚苯并咪唑核上NH的H原子是氧化破坏的活性中心，如用苯基（C₆H₅—）或甲基（CH₃—）来取代该H原子，则高聚物的性能发生一定的变化。当R为C₆H₅—时，热稳定性比未取代的略佳，但高聚物是热塑性的，应力受到了限制。研究还表明，甲基的取代位置对高聚物的性能也有很大的影响；此外，在聚苯并咪唑的主链中引入氧、硫、亚甲基或其他基团，可以改变聚苯并咪唑的性能。例如引入醚键可以增加聚苯并咪唑的溶解性和分子链的柔性，改进成膜性能，还有良好的耐热性，但醚键的位置对热稳定性有一定的影响。

聚苯并咪唑胶粘剂可作为铝合金、不锈钢等金属材料、金属蜂窝结构、聚酰亚胺薄膜、硅片等材料的胶粘剂。(www.xing528.com)

国外同类产品有Imidite 850、1850，AF-R-100，AF-R-121，AF-R-121-1、2等。其中，Imidite 850是含有34%～35%（质量分数）聚苯并咪唑的吡啶溶液，它和Imidite 1850都是耐高温结构胶粘剂。Imidite和AF-R-100牌号的胶粘剂是由3，3′-二氨基联苯胺和间苯二甲酸二苯酯缩聚而成。AF-R-121牌号的胶粘剂是3，3′-二氨基联苯胺和间苯二甲酸二苯酯和对苯二甲酸二苯酯的共聚物。为了提高其耐热性，通常加入抗氧剂（砷化物），再涂在玻璃衬布上，就成为AF-R-121-1、2胶粘剂。除特殊情况以外，所有的胶粘剂都掺混有铝粉（100质量份树脂内含有100质量份铝粉）和As₂S₄（100质量份树脂内含有20质量份As₂S₄）。

以聚苯并咪唑胶粘剂AT-A-121-1、2粘接不锈钢蜂窝夹层和用环氧—酚醛胶粘剂的结果相比较，室温时虽然环氧—酚醛胶粘剂的强度较高，但高温时还是聚苯并咪唑胶粘剂的效果较好。在316℃老化100h，蜂窝夹层的压缩强度为398MPa，老化200h为276MPa；在371℃老化10h，蜂窝夹层的压缩强度为758MPa，老化24h为355MPa。

AF-R-121胶粘剂不仅是耐高温胶粘剂，也是耐低温胶粘剂，其粘接不锈钢在低温下的剪切强度见表8-2。

表8-2 AF-R-121胶粘剂粘接不锈钢在低温下的剪切强度