一种耐高温的环氧树脂胶粘剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种耐高温的环氧树脂胶粘剂及其制备方法。


背景技术：

2.环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，其综合力学性能优异，黏合力强、收缩率较小、稳定性好，有万能胶之称，从而被广泛用于金属、木材、塑料等基材的粘结。然而，环氧树脂胶粘剂本身也存在着质脆、耐热性不佳等缺点，从而限制了其应用，需要对其耐热及脆性等缺点进行改善。随着工业科技的发展，应用领域及对象的不断扩大，对环氧树脂胶粘剂的耐热性等提出了更高要求，特别是研制耐热200～250℃以上的耐高温粘结剂以满足某些特定领域的需求。此外，对于双组份环氧树脂胶粘剂，a、b组分常由于触变性及粘度不一致，混胶时常存在混胶困难等问题。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温的环氧树脂胶粘剂及其制备方法，所制得的环氧树脂胶粘剂具有良好的机械性能和韧性，并在高温下保持较高的剪切强度和耐热老化性能。
4.本发明提出的一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，由a组分和b组分组成；
5.所述a组分包括以下重量份的原料：环氧树脂50～67份、增韧剂5
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10份、稀释剂3～6份、偶联剂0.5～1份、耐高温填料25～35份；其中，所述增韧剂为硼掺杂有机硅树脂；
6.所述b组分包括以下重量份的原料：酸酐类固化剂60～70份、dmp
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30 30～40份、触变剂0.2～1份。
7.优选地，所述硼掺杂有机硅树脂的制备如下：将二苯基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、硼酸、乙醇加入到反应容器中，60～70℃油浴加热，然后滴加去离子水，搅拌反应2～3h，然后升温至90～100℃，继续搅拌反应2～3h，减压蒸馏除去溶剂和低分子量物质，即得。
8.优选地，二苯基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、硼酸的重量比为100：24～30：15～20：6～10。
9.优选地，所述稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚按照2～3：2～3的重量比组成的。
10.优选地，所述耐高温填料由氮化硅、高岭土按照7～20：80～93的重量百分比组成。
11.优选地，所述酸酐类固化剂为均苯四甲酸二酐和顺丁烯二酸酐按照70～80：20～30的重量百分比组成的混合物，或为二苯醚四甲酸二酐。
12.优选地，所述触变剂为触变剂r972。
13.优选地，所述a组分和b组分的重量比为1.0～1.2：1。
14.本发明还提出了一种上述耐高温的环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
将环氧树脂、增韧剂、稀释剂、偶联剂、耐高温填料混合，剪切分散，制得a组分；将酸酐类固化剂、dmp
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30、触变剂混合，搅拌分散，制得b组分；使用时，将a组分和b组分混合，搅拌，即得环氧树脂胶粘剂。
15.有益效果：本发明提出了一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，其胶料中采用硼掺杂有机硅树脂作为增韧剂，提高环氧树脂韧性的同时还引入了耐热杂原子b，并与耐高温填料配合，进一步提高胶料的耐高温性能、韧性等性能；选择反应型稀释剂苯基缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚相配合，提高环氧树脂的的耐温性和韧性；采用的含芳香族酸酐的固化剂，所得固化物具有良好的机械性能及热稳定性。本发明各原料配合作用，所制得的环氧树脂胶粘剂具有良好的机械性能和韧性，并在高温下保持较高的剪切强度和耐热老化性能，且制备方法简单，对多种材料具有良好的粘结性能。
16.现有技术中通常是将触变剂添加到a组分或添加到a、b组分中，由于a、b组分粘度上的较大差异，从而导致混胶困难；相较于现有技术，本发明将触变剂只添加到b组分中，此时单独a、b组分均不具有触变性，混胶剪切时才发生触变性，更易混合均匀不分层，有效改善双组份胶料混胶困难的问题；优化选择触变剂为r972，既保证胶粘剂具有良好的稳定性，同时还有着良好的施工性能。
具体实施方式
17.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
18.实施例1
19.本发明提出的一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，由a组分和b组分组成；
20.所述a组分包括以下重量份的原料：环氧树脂50份、增韧剂5份、稀释剂3份、偶联剂1份、耐高温填料35份；
21.其中，增韧剂为硼掺杂有机硅树脂，其制备如下：将二苯基二甲氧基硅烷100份、苯基三甲氧基硅烷24份、二甲基二甲氧基硅烷20份、硼酸6份、适量乙醇加入到反应容器中，60℃油浴加热，然后滴加去离子水，搅拌反应2h，然后升温至90℃，继续搅拌反应2h，减压蒸馏除去溶剂和低分子量物质，即得硼掺杂有机硅树脂；
22.稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚按照1：1的重量比组成的；耐高温填料由氮化硅、高岭土按照7：93的重量百分比组成；
23.所述b组分包括以下重量份的原料：酸酐类固化剂60份、dmp
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30 40份、触变剂r972 1份；其中，酸酐类固化剂为均苯四甲酸二酐和顺丁烯二酸酐按照70：30的重量百分比组成的混合物。
24.上述耐高温的环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、增韧剂、稀释剂、偶联剂、耐高温填料混合，剪切分散，制得a组分；将酸酐类固化剂、dmp
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30、触变剂混合，搅拌分散，制得b组分；使用时，将a组分和b组分按照1：1的重量混合，搅拌，即得环氧树脂胶粘剂。
25.实施例2
26.本发明提出的一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，由a组分和b组分组成；
27.所述a组分包括以下重量份的原料：环氧树脂55份、增韧剂6份、稀释剂4份、偶联剂0.8份、耐高温填料32份；
28.其中，增韧剂为硼掺杂有机硅树脂，其制备如下：将二苯基二甲氧基硅烷100份、苯基三甲氧基硅烷26份、二甲基二甲氧基硅烷18份、硼酸7份、乙醇适量加入到反应容器中，65℃油浴加热，然后滴加去离子水，搅拌反应2.5h，然后升温至95℃，继续搅拌反应2h，减压蒸馏除去溶剂和低分子量物质，即得硼掺杂有机硅树脂；
29.稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚按照1：1的重量比组成的；耐高温填料由氮化硅、高岭土按照12：88的重量百分比组成；
30.所述b组分包括以下重量份的原料：酸酐类固化剂65份、dmp
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30 35份、触变剂r972 0.8份；其中，酸酐类固化剂为二苯醚四甲酸二酐。
31.上述耐高温的环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、增韧剂、稀释剂、偶联剂、耐高温填料混合，剪切分散，制得a组分；将酸酐类固化剂、dmp
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30、触变剂混合，搅拌分散，制得b组分；使用时，将a组分和b组分按照1：1的重量比混合，搅拌，即得环氧树脂胶粘剂。
32.实施例3
33.本发明提出的一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，由a组分和b组分组成；
34.所述a组分包括以下重量份的原料：环氧树脂62份、增韧剂8份、稀释剂5份、偶联剂0.7份、耐高温填料28份；
35.其中，增韧剂为硼掺杂有机硅树脂，其制备如下：将二苯基二甲氧基硅烷100份、苯基三甲氧基硅烷28份、二甲基二甲氧基硅烷17份、硼酸8份、乙醇适量加入到反应容器中，70℃油浴加热，然后滴加去离子水，搅拌反应2.5h，然后升温至100℃，继续搅拌反应3h，减压蒸馏除去溶剂和低分子量物质，即得硼掺杂有机硅树脂；
36.稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚按照2：3的重量比组成的；耐高温填料由氮化硅、高岭土按照16：84的重量百分比组成；
37.所述b组分包括以下重量份的原料：酸酐类固化剂68份、dmp
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30 32份、触变剂r972 0.5份；其中，酸酐类固化剂为均苯四甲酸二酐和顺丁烯二酸酐按照80：20的重量百分比组成的混合物。
38.上述耐高温的环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、增韧剂、稀释剂、偶联剂、耐高温填料混合，剪切分散，制得a组分；将酸酐类固化剂、dmp
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30、触变剂混合，搅拌分散，制得b组分；使用时，将a组分和b组分按照1.2：1的重量比混合，搅拌，即得环氧树脂胶粘剂。
39.实施例4
40.本发明提出的一种耐高温的环氧树脂胶粘剂，由a组分和b组分组成；
41.所述a组分包括以下重量份的原料：环氧树脂67份、增韧剂10份、稀释剂6份、偶联剂0.5份、耐高温填料25份；
42.其中，增韧剂为硼掺杂有机硅树脂，其制备如下：将二苯基二甲氧基硅烷100份、苯基三甲氧基硅烷30份、二甲基二甲氧基硅烷15份、硼酸10份、乙醇加入到反应容器中，70℃油浴加热，然后滴加去离子水，搅拌反应3h，然后升温至100℃，继续搅拌反应3h，减压蒸馏除去溶剂和低分子量物质，即得硼掺杂有机硅树脂；
43.稀释剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚按照3：2的重量比组成的；耐高温填料由氮化硅、高岭土按照20：80的重量百分比组成；
44.所述b组分包括以下重量份的原料：酸酐类固化剂70份、dmp
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30 30份、触变剂r972 0.2份；其中，酸酐类固化剂为二苯醚四甲酸二酐。
45.上述耐高温的环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、增韧剂、稀释剂、偶联剂、耐高温填料混合，剪切分散，制得a组分；将酸酐类固化剂、dmp
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30、触变剂混合，搅拌分散，制得b组分；使用时，将a组分和b组分按照1.2：1的重量比混合，搅拌，即得环氧树脂胶粘剂。
46.对本发明实施例1
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4制备的环氧树脂胶粘剂的性能进行检测。
47.试样制备：将a组分和b组分混合，搅拌均匀，然后抽真空处理1h，倒入模具中于200℃的烘箱中固化处理2h，取出，裁剪成10
×
10
×
2mm的试样样品。
48.测试方法：1、剪切强度：分别测试20℃、250℃下的剪切强度；
49.2、耐热老化性能：于200℃、空气介质下老化1000h，测剪切强度；
50.剪切强度测试按照gb7124
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86，实验结果见表1。
51.表1环氧树脂胶粘剂的性能数据
[0052][0053][0054]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。