一种可点焊的结构胶带及其制备方法与流程

1.本发明涉及粘合剂材料制备技术领域，尤其涉及一种可点焊的结构胶带及其制备方法。


背景技术：

2.由于环保和节能的需要，汽车轻量化的要求不断提升，现代车身工艺要求采用更轻、更强材料，其连接技术变得尤为重要，优质有效地连接车身的钣金技术可提高车身刚度和耐久性，改进车辆的噪音、震动和平顺性，在点焊装配工艺中要求用使用焊接密封胶来密封点焊板缝，在一些接缝较大的部位还需要具有一定的膨胀倍率，此外焊装胶主要的施工工艺有手工涂胶、机器人涂胶2种，其中手工涂胶通过手动控制涂胶设备实现涂胶过程，而机器人自动涂胶设备通过plc控制机器人的运行轨迹和涂胶量，实现涂胶过程，此过程容易出现出胶不稳定，封堵不密封，断胶等一系列操作问题，另外对于汽车侧围、车顶天窗等局部钣金件间隙不大的粘接部位(间隙厚度1
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1.5mm) ，传统结构胶无法进行有效粘接，并且施工时膏状胶易出现滑移及脱落现象；在以往的研究中，发明人重点关注发泡倍率和粘接性，尽量减少或降低焊点，但是膨胀结构胶在使用时加入了化学发泡剂，在发泡过程中孔隙和发泡均匀程度难以控制，发泡后的泡孔吸潮，降低了膨胀结构胶的防腐性且粘接性能较低，安全性不高，而非膨胀的点焊封胶难以解决模具精度问题带来的焊接缝隙，怎样使点焊密封胶具有良好的可操作性、密封性、耐老化性能以适应汽车在野外的环境，且焊接时不会释放对人体有害的气体这是我们急需解决的问题，因此，本发明提出一种可点焊的结构胶带及其制备方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种可点焊的结构胶带及其制备方法，该方法以环氧树脂作为基体，并配合固体橡胶使得生产出来的胶带具有较高的粘性，对附着防锈油的钢板具有良好的粘接力，加入适量的点焊助剂炭黑，使得胶体导电不影响点焊，配方中的各原料相互配合共同作用，使得本发明公开的胶带可直接经高温固化于冷轧板上，提供有效的密封结构粘接的同时也不影响点焊。
4.为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂40～60％、改性环氧5～10%、增韧剂3～8%、固体橡胶2～8％、无机填料10～30％、触变剂0.1～2％、多官能度环氧树脂1～5％、硅烷偶联剂0.1～0.3%、炭黑1～5％、固化剂1～10％、促进剂0.5～5％，所述环氧树脂包括15～25％的环氧树脂901和25～35％的环氧树脂e44。
5.进一步改进在于：所述固体橡胶包括丁腈橡胶、粉末丁腈橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、乙烯
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乙酸乙烯酯橡胶中的一种或几种。
6.进一步改进在于：所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、氧化钙、氢氧化
镁、硅灰石、云母粉中的一种或几种。
7.进一步改进在于：所述触变剂包括膨润土、气相二氧化硅中的一种或几种。
8.进一步改进在于：所述固化剂选自双氰胺、潜伏型改性胺中的一种。
9.进一步改进在于：所述促进剂选自咪唑、叔胺盐、有机脲中的一种。
10.一种可点焊的结构胶带的制备方法，包括以下步骤：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂、固体橡胶、改性环氧和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%无机填料和全部的触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、增韧剂、多官能度环氧树脂和硅烷偶联剂依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入固化剂和促进剂搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
11.本发明的有益效果为：本发明以环氧树脂作为基体，并配合固体橡胶使得生产出来的胶带具有较高的粘性，对附着防锈油的钢板具有良好的粘接力，并加入适当含量的触变剂使得胶体高温不流挂，加入适当的无机填料在维持胶带适当粘度的同时增强其剪切强度并且利于挤出成型，加入适量的点焊助剂炭黑，使得胶体导电不影响点焊，配方中的各原料相互配合共同作用，使得本发明公开的胶带可直接经高温固化于冷轧板上，发泡倍率不超过50%，提供有效的密封结构粘接的同时也不影响点焊，在车身制造过程中使用该点焊结构胶，可以提高车身刚度和强度，降低车重，满足日益严格的安全性、nvh性能及耐久性要求。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
16.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
17.实施例一本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：21％、环氧树脂e44：32.5%、改性环氧84l：5%、增韧剂qr9466：3%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：6.5％、碳酸钙：20％、气相二氧化硅触变剂：0.3％、多官能度环氧树脂afg90：2.5%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.57％、促进剂ur400：0.91％。
18.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%碳酸钙和全部的气相二氧化硅触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、增韧剂qr9466、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
19.实施例二本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：19％、环氧树脂e44：32%、改性环氧84l：6.5%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：6.5％、碳酸钙：25％、气相二氧化硅触变剂：0.2％、多官能度环氧树脂afg90：2.5%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.45％、促进剂ur400：0.89％。
20.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%碳酸钙和全部的气相二氧化硅触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；
步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
21.实施例三本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：21％、环氧树脂e44：32.5%、改性环氧84l：5%、改性环氧树脂861340：3%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：6.5％、碳酸钙：20％、气相二氧化硅触变剂：0.2％、多官能度环氧树脂afg90：2.5%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.77％、促进剂ur400：0.95％。
22.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%碳酸钙和全部的气相二氧化硅触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、改性环氧树脂861340、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
23.实施例四本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：21％、环氧树脂e44：32.5%、改性环氧84l：5%、增韧剂qr9466：2.4%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：5％、碳酸钙：20％、气相二氧化硅触变剂：0.2％、多官能度环氧树脂afg90：2.5%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.76％、促进剂ur400：0.95％。
24.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%碳酸钙和全部的气相二氧化硅触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、增韧剂qr9466、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
25.实施例五本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：21％、环氧树脂e44：32.5%、改性环氧84l：5%、改性环氧树脂861340：3%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：6.5％、碳酸钙：20％、气相二氧化硅触变剂：0.3％、多官能度环氧树脂afg90：2%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.8％、促进剂ur400：0.96％。
26.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并分次加入10%碳酸钙和全部的气相二氧化硅触变剂，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、改性环氧树脂861340、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
27.实施例六本实施例提供了一种可点焊的结构胶带，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂901：21％、环氧树脂e44：32.5%、改性环氧84l：5%、增韧剂qr9466：7%、粉末丁晴橡胶橡胶1411c：5％、碳酸钙：20％、多官能度环氧树脂afg90：1%、硅烷偶联剂kh560：0.2%、炭黑：3％、双氰胺固化剂：4.41％、促进剂ur400：0.88％。
28.参见图1，其制备方法如下：步骤一：制备母胶先在110℃的温度条件下将全部的环氧树脂901、环氧树脂e44、粉末丁晴橡胶橡胶1411c、改性环氧84l和炭黑加入捏合机中，并加入10%碳酸钙，然后共混，出料为母胶备用；步骤二：制备半成品根据步骤一，先控制温度不超过65℃条件下将母胶、增韧剂qr9466、多官能度环氧树脂afg90和硅烷偶联剂kh560依次加入混炼机搅拌0.5h，再加入双氰胺固化剂和促进剂ur400搅拌15min出胶，接着将所得的点焊结构胶带在60℃挤出机上挤出成型，得到胶带半成品；步骤三：制备结构胶带根据步骤二，在得到的胶带半成品的上下两侧分别贴合pe膜和离型纸，得到可点焊的结构胶带。
29.实施例1
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6所含原料及重量百分比如表1所示：表1
根据以上实施例1
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6制备得到的点焊结构胶带，测试条件如下：1.基材规格：l100mm
×
25mm
×
1.6mm涂油，冷轧钢；试样规格：l25mm
×
w12.5mm
×
t1mm2.标准烘烤170℃@20min，固化时用夹子加持粘接部位，并加持垫片1mm，控制固化胶层厚度为1
±
0.1mm3.室温静置24h，在测试温度条件下恒温30min测试，拉伸速度50mm/min测试结果如表2所示：表2
本发明制备工艺简单，无需使用专门的涂胶设备，通过挤出机即可得到设定的宽度与厚度；使用方法简单，去掉离型纸后即可直接粘贴在冷轧钢板上，在170℃固化20 分钟，所述汽车用可点焊的结构胶带可填充密封汽车钣金间细小的链接缝隙，零件成品厚度控制在0.5
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2mm，施工温度5
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40℃，具有良好的点焊性：点焊胶在点焊时无刺激性气体放出，且本身无毒无刺激，无致过敏性物质；在车身经过涂装前处理（冷水、热水、脱脂液、除锈液、磷化液等）、电泳的冲 刷和侵蚀时点焊结构胶带具备良好的耐液性，即在脱脂液、磷化液及电泳液中浸泡无不良反应，不会脱落造成涂装液体的污染和性能上的改变；所述汽车用可点焊的结构胶带固化于冷轧钢板上的剪切强度大于12mpa，t型剥离强度大于3n/mm、膨胀率小于50％，焊点四周强度降低率小于10%；在车身制造过程中使用点焊结构胶，可以提高车身刚度和强度，降低车重，满足日益严格的安全性、nvh性能及耐久性要求。
30.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。