專(zhuān)利名稱(chēng)：室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工新材料或高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有室溫固化，耐熱性能好等特點(diǎn)的環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑。
背景技術(shù)：
室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑主要包括普通雙酚A型環(huán)氧、酚醛環(huán)氧型、縮水甘油胺型環(huán)氧、有機(jī)硅改性環(huán)氧、有機(jī)硅硼改性環(huán)氧、聚酰亞胺改性環(huán)氧、聚砜改性環(huán)氧、聚醚砜改性環(huán)氧等，而應(yīng)用普通雙酚A型環(huán)氧與酚醛胺型固化劑配制室溫固化耐熱環(huán)氧(EP)膠粘劑是目前最常用的方法。當(dāng)前我國(guó)室溫固化耐熱EP膠粘劑與國(guó)外先進(jìn)水平的主要差距 ①品種少，耐高溫、高剝離強(qiáng)度和室溫下可快速固化的品種稀少，市售室溫固化耐熱型膠粘劑只有少數(shù)幾種。②性能差，只有DG系列、CY系列等幾個(gè)牌號(hào)的膠粘劑室溫剪切強(qiáng)度可達(dá) 18MPa，剝離強(qiáng)度39MPa以上，而高溫下性能優(yōu)異的更少。③發(fā)展前景不容樂(lè)觀，合成新型 EP、固化劑等所急需的精細(xì)化工原材料短缺等因素都在不同程度上制約著我國(guó)這一類(lèi)膠粘劑的發(fā)展。室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑的出現(xiàn)解決了很多組裝技術(shù)難題，而且由于其工藝簡(jiǎn)單、效果突出被大量應(yīng)用于建筑工程、汽車(chē)、航空、航天等耐熱結(jié)構(gòu)組件的制造?，F(xiàn)階段的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑的出現(xiàn)為環(huán)氧膠粘劑拓展應(yīng)用范圍提供了巨大的幫助，但是目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)的該類(lèi)產(chǎn)品室溫剪切強(qiáng)度都小于20MPa，20(TC及以上剪切強(qiáng)度就更低，比如市售DG系列室溫固化耐高溫膠粘劑的剪切強(qiáng)度為19. 61MPa，很難滿足耐高溫結(jié)構(gòu)膠粘劑的根本要求，不僅如此，僅有的能夠滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑要求的配方又往往需要硅硼改性環(huán)氧樹(shù)脂等國(guó)內(nèi)產(chǎn)量很小，很難購(gòu)買(mǎi)的樹(shù)脂基體。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)室溫剪切強(qiáng)度較低，原料難購(gòu)買(mǎi)等缺陷，本發(fā)明提供了一種新型室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，該環(huán)氧膠粘劑耐熱剪切強(qiáng)度和室溫剪切強(qiáng)度均滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑要求并達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)有牌號(hào)的耐熱膠粘劑的性能，并且原料都是市場(chǎng)上常見(jiàn)的產(chǎn)品，簡(jiǎn)單易得，成本較低。本發(fā)明的一種室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，由組分A和組分B復(fù)配組成，組分A包括環(huán)氧樹(shù)脂和偶聯(lián)劑，組分B包括固化劑和耐熱材料；各組分的重量份組成為環(huán)氧樹(shù)脂 90-100份，偶聯(lián)劑3-7份，固化劑25-40份，耐熱材料25-140份；其中，組分B中的固化劑為酚類(lèi)物質(zhì)、醛類(lèi)物質(zhì)和胺類(lèi)物質(zhì)按照酚類(lèi)物質(zhì)醛類(lèi)物質(zhì)胺類(lèi)物質(zhì)=1 (0.6-1.2) (1-1.6)的質(zhì)量份配比在70°C-100°C的溫度下采用一步法反應(yīng)1. 5h-3h合成的固化劑。所述環(huán)氧樹(shù)脂為E-44，E-51，AG-80，AFG-90，TDE-85，F(xiàn)B和有機(jī)硅環(huán)氧665中的一種或多種。所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560或KH550。所述固化劑中的酚類(lèi)物質(zhì)為苯酚、間甲酚、雙酚A或烷基酚。
所述固化劑中的醛類(lèi)物質(zhì)為甲醛、糠醛、多聚甲醛。 所述固化劑中的胺類(lèi)物質(zhì)為乙二胺、1，6"己二胺、間苯二胺或二乙烯基三胺。所述耐熱填料為氧化鋁，二氧化硅，二氧化鈦，炭黑，硅粉，碳化硼，碳化硅中的一種或多種。組分A還包括0-20重量份的增韌劑和0-30質(zhì)量份的稀釋劑。組分B還包括0-5質(zhì)量份的納米材料和0-10重量份的固化促進(jìn)劑。本發(fā)明使室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂的高溫使用溫度得到了提高(可以在200°C及以上使用)，同時(shí)基體樹(shù)脂采用通常的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，來(lái)源容易，市面易購(gòu)，使用方便。偶聯(lián)劑可以改善填料與膠粘劑主體間的界面相容性。耐熱填料可以降低固化物的熱膨脹率及提高熱穩(wěn)定性，提高膠粘劑的耐熱性能。固化促進(jìn)劑采用DMP-30，苯酚，壬基酚，二乙烯基三胺，低分子聚酰胺650、651等一種或多種，其作用是作為輔助固化劑，產(chǎn)生協(xié)同作用，協(xié)助主固化劑加速環(huán)氧樹(shù)脂的固化，或降低固化過(guò)程的溫度，或產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，減少固化劑的用量。稀釋劑采用普通市售稀釋劑，其作用是降低體系粘度，使操作容易。增韌劑選用端羧基丁晴橡膠，聚氨酯，聚酰亞胺，聚馬來(lái)酰亞胺，聚醚醚酮等中的一種或多種，對(duì)增加環(huán)氧樹(shù)脂固化物的韌性，提高沖擊強(qiáng)度和耐磨性；可以增高環(huán)氧膠粘劑的耐熱剝離強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。納米材料選用納米二氧化鈦，納米二氧化硅，納米碳酸鈣，納米氧化鋁等中的一種或多種，可以一定程度上提高固化物韌性和耐熱性的作用。本發(fā)明中室溫剪切強(qiáng)度是指即室溫固化M小時(shí)后在150°C和200°C烘箱中放置 12個(gè)小時(shí)、室溫冷卻12個(gè)小時(shí)后立即進(jìn)行剪切強(qiáng)度測(cè)試所得的結(jié)果，用萬(wàn)能電子試驗(yàn)機(jī)測(cè)定。本發(fā)明的有益效果是1、用該組配方配置的環(huán)氧膠粘劑耐熱剪切強(qiáng)度和室溫剪切強(qiáng)度均滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑要求并達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)有牌號(hào)的耐熱膠粘劑的性能，見(jiàn)表1。2、原料都是市場(chǎng)上常見(jiàn)的產(chǎn)品或者可以通過(guò)簡(jiǎn)單合成制備的產(chǎn)品，簡(jiǎn)單易得，成本較低。表1本發(fā)明的粘合劑與現(xiàn)有粘合劑的固化效果對(duì)比結(jié)論
權(quán)利要求
1.一種室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，由組分A和組分B復(fù)配組成，組分 A包括環(huán)氧樹(shù)脂和偶聯(lián)劑，組分B包括固化劑和耐熱材料；各組分的重量份組成為環(huán)氧樹(shù)脂90-100份，偶聯(lián)劑3-7份，固化劑25-40份，耐熱填料25-140份；其中，組分B中的固化劑為酚類(lèi)物質(zhì)、醛類(lèi)物質(zhì)和胺類(lèi)物質(zhì)按照酚類(lèi)物質(zhì)醛類(lèi)物質(zhì)胺類(lèi)物質(zhì)= 1 (0.6-1.2) (1-1.6)的質(zhì)量份配比在70°C-100°C的溫度下采用一步法反應(yīng)1.5h-3h 合成的固化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為 E-44, E-51, AG-80, AFG-90, FB和有機(jī)硅環(huán)氧665中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560或KH550。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述固化劑中的酚類(lèi)物質(zhì)為苯酚、間甲酚、雙酚A或烷基酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述固化劑中的醛類(lèi)物質(zhì)為甲醛、糠醛或多聚甲醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述固化劑中的胺類(lèi)物質(zhì)為乙二胺、1，6-己二胺、間苯二胺或二乙烯基三胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，所述耐熱填料為氧化鋁，二氧化硅，二氧化鈦，炭黑，硅粉，碳化硼，碳化硅中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，組分A包括0-20重量份的增韌劑和0-30質(zhì)量份的稀釋劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑，其特征在于，組分B包括0-5質(zhì)量份的納米材料和0-10重量份的固化促進(jìn)劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工新材料或高分子材料領(lǐng)域，提供了一種新型室溫固化耐熱環(huán)氧膠粘劑的配方，由組分A和組分B復(fù)配組成，組分A包括環(huán)氧樹(shù)脂和偶聯(lián)劑，組分B包括固化劑和耐熱材料；各組分的重量份組成為環(huán)氧樹(shù)脂90-100份，偶聯(lián)劑3-7份，固化劑25-40份，耐熱填料25-140份；所述固化劑為酚類(lèi)物質(zhì)、醛類(lèi)物質(zhì)和胺類(lèi)物質(zhì)按照酚類(lèi)物質(zhì)∶醛類(lèi)物質(zhì)∶胺類(lèi)物質(zhì)＝1∶(0.6-1.2)∶(1-1.6)的質(zhì)量份配比在70℃-100℃的溫度下采用一步法反應(yīng)1.5h-3h合成的固化劑。該環(huán)氧膠粘劑耐熱剪切強(qiáng)度和室溫剪切強(qiáng)度均滿足結(jié)構(gòu)膠粘劑要求并達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)有牌號(hào)的耐熱膠粘劑的性能，并且原料都是市場(chǎng)上常見(jiàn)的產(chǎn)品，簡(jiǎn)單易得，成本較低。
文檔編號(hào)C09J163/02GK102153978SQ20111005934
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者冉德龍, 李娜, 羅迎社, 謝建軍, 黃凱 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)